WO2010034471A1 - Flammhemmende hohlfaser mit silikonfreier weichgriffausrüstung - Google Patents

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Definitions

  • Silicone-free means that silicon-containing material is contained as little as possible so that the flame retardant properties according to the invention are not impaired. This is the case for amounts of no more than about 10 ppm of silicone-containing material relative to the finished hollow fiber, preferably less than about 1 ppm, more preferably less than about 0.1 ppm.
  • the spinneret is a conventional spinneret of the type used in conventional polyesters, with hole size, location and number depending on the desired fiber and spin line.
  • the fiber filaments thus produced are first deposited in cans for further processing.
  • the melt-spun fiber filaments are taken up on a spinning-wire cylinder and then a plurality of spinning-wire cylinders are assembled and a large tow is produced from the fiber-filaments.
  • the fiber tows can be drawn using conventional techniques, preferably at 10 to 110 m / min.
  • the draw ratios are preferably from 1.25 to 4, more preferably from 2.5 to 3.5, most preferably 3.2.
  • the temperature during stretching is within the range of the glass transition temperature of the to be stretched polyester cord, and is preferably 40 ° C to 80 ° C and more preferably at 69 0 C.
  • fibrous fillers includes fillings for filled covers, e.g. Pillows, duvets, quilts and the like, as well as for mattresses and sleeping bags, insulation and upholstery, for example for furniture and in the automotive sector, as well as filters.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine flammhemmend modifizierte Hohlfaser mit einer silikonfreien Weichgriffausrüstung, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben und deren Verwendung für Füllfaserprodukte, insbesondere in Faserfüllungen für Bekleidung, Kissen, Möbel, Dämmung, Steppdecken, Filter, Polsterungen (z.B. in Autos), Schlafsäcke, Matratzenauflagen und Matratzen. Bei den für diese Anwendungen verwendeten Hohlfasern handelt es sich im Allgemeinen um Hohlfasern, die mit phosphorhaltigen Verbindungen flammhemmend ausgerüstet sind. Als Hohlfasern werden bevorzugt Polyesterhohlfasern verwendet.

Description

FLAMMHEMMENDE HOHLFASER MIT SILIKONFREIER WEICHGRIFF AUSRÜSTUNG
Die Erfindung betrifft eine flammhemmend modifizierte Hohlfaser mit einer silikonfreien Weichgriffausrüstung, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben und deren Verwendung für Füllfaserprodukte.
Faserfüllungen können in vielen Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise für Bekleidung, Kissen, Möbel, Dämmung, Steppdecken, Filter, Polsterungen (z.B. in Autos), Schlafsäcke, Matratzenauflagen und Matratzen. Bei den für diese Anwendungen verwendeten Hohlfasern handelt es sich im Allgemeinen um Hohlfasern, die mit phosphorhaltigen Verbindungen flammhemmend ausgerüstet sind. Als Hohlfasern werden bevorzugt Polyesterhohlfasern verwendet.
Die Herstellung entsprechender flammhemmend modifizierter Polyesterfasern, bei denen der Polyester mitkondensierte phosphorhaltige Kettenglieder aufweist, ist an sich bekannt. Es wird an dieser Stelle auf die deutschen Patentanmeldungen bzw. Patentschriften DE 22 36 037, DE 22 42 002, DE 23 28 00 343, DE 23 46 787, DE 24 54 189 verwiesen.
Die dort beschriebenen Fasern wurden bisher als solche lediglich dort eingesetzt, wo es auf die Flammhemmung ankommt.
Weiterhin werden Faserfüllungen durch eine sogenannte Weichgriffausrüstung mit einem angenehmen Griff, verbesserter Flauschigkeit, verbesserter Oberflächenglätte und verbessertem Wiedererholungsvermögen ausgestattet. Für diese Weichgriffausrüstung wird gemäß Stand der Technik eine Avivage auf Silikonbasis verwendet, wie z.B. in WO 2004/007 347 (Trevira GmbH), US 3 271 189 (Hofmann) und in US 3 454 422 (Mead et al.) offenbart.
Allerdings ist von solchen Fasern mit einer silikonhaltigen Weichgriffausrüstung bekannt, dass durch diese silikonhaltige Weichgriffausrüstung die flammhemmenden Eigenschaften sehr stark beeinträchtigt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, flammhemmende Hohlfasern mit einer Weichgriffausrüstung auszustatten, welche die flammhemmenden Eigenschaften der Hohlfasern nicht beeinträchtigt. Es wurde gefunden, dass bei flammhemmend ausgerüsteten Polyesterhohlfasern, die mit der erfindungsgemäßen silikonfreien Weichgriffausrüstung versehen werden, einerseits die flammhemmenden Eigenschaften der Hohlfasern nicht durch die aufgebrachte Weichgriffausrüstung beeinträchtigt wird und andererseits der gewünschte Weichgriff erhalten wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher flammhemmend modifizierte Fasern auf der Basis von schmelzspinnbaren Polymeren, insbesondere auf der Basis von Polyestern, dadurch gekennzeichnet, dass diese Fasern mit einer Weichgriffausrüstung versehen sind, die silikonfrei ist.
Bei den erfindungsgemäßen Fasern aus schmelzspinnbaren Polymeren handelt es sich bevorzugt um Fasern auf der Basis von Polyestern. Als Polyestermaterial kommen im Prinzip alle zur Faserherstellung geeigneten bekannten Typen in Betracht. Derartige Polyester bestehen überwiegend aus Bausteinen, die sich von aromatischen Dicarbonsäuren und von aliphatischen Diolen ableiten. Gängige aromatische Dicarbonsäurebausteine sind die zweiwertigen Reste von Benzoldicarbonsäuren, insbesondere der Terephthalsäure und der Isophthalsäure. Gängige Diole haben 2 bis 4 Kohlenstoffatome, wobei das Ethylenglykol besonders geeignet ist. Besonders vorteilhaft sind Fasern, die zu mindestens 85 mol-% aus Polyethylenterephthalat bestehen. Die restlichen 15 mol-% bauen sich aus Dicarbonsäureeinheiten und Glykoleinheiten auf, die als sogenannte Modifizierungsmittel wirken und die es dem Fachmann gestatten, die physikalischen und chemischen Eigenschaften der hergestellten Filamente gezielt zu beeinflussen. Beispiele für solche Dicarbonsäureeinheiten sind Reste der Isophthalsäure oder von aliphatischen Dicarbonsäuren, wie Glutarsäure, Adipinsäure und Sebacinsäure. Beispiele für modifizierend wirkende Diolreste sind solche von längerkettigen Diolen, z.B. von Propandiol oder Butandiol, von Di- oder Triethylenglykol, oder, sofern in geringer Menge vorhanden, von Polyglykol mit einem Molekulargewicht von ca. 500 bis 2000.
Besonders bevorzugt sind Polyester, die mindestens 95 mol-% Polyethylenterephthalat (PET) enthalten, insbesondere nicht mit Dicarbonsäureeinheiten und/oder Glykoleinheiten modifiziertes PET.
Die flammhemmende Modifizierung der Polyesterfasern wird durch Verwendung von flammhemmend modifizierten Polyestern erzielt. Derartige flammhemmend modifizierte Polyester sind bekannt. Sie enthalten Zusätze von Halogenverbindungen, insbesondere Bromverbindungen, oder, was besonders vorteilhaft ist, sie enthalten Phosphorverbindungen, die in der Polyesterkette einkondensiert sind. Unter diesen einkondensierten phosphorhaltigen Kettengliedern im Sinne der Erfindung sind Kettenglieder zu verstehen, die in der linearen Kette des Polymermoleküls (längste Kette), aber auch in ggf. vorhandenen Seitenketten und Verzweigungen angeordnet sind.
Besonders bevorzugt sind flammhemmend modifizierte Polyester, die in der Kette Baugruppen der Formel (I) einkondensiert enthalten
O O Il Il
— O-P-R-C—
R1
Formel (I) worin R Alkylen oder Polymethylen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Phenyl und R1 Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Aryl oder Aralkyl bedeutet. Vorzugsweise bedeuten in der Formel (I) R Ethylen und R1 Methyl, Ethyl, Phenyl, oder o-, m- oder p-Methylphenyl, insbesondere Methyl. Derartige Polyester werden z.B. in der DE-A-39 40 713 beschrieben. Die erfindungsgemäß verwendeten Polyester haben vorzugsweise ein Molekulargewicht entsprechend einer intrinsischen Viskosität (IV), gemessen in einer Lösung von 1 g Polymer in 100 ml Dichloressigsäure bei 25 °C, von 0,45 bis 0,85.
Bei der erfindungsgemäßen silikonfreien Weichgriffausrüstung handelt es sich um eine Mischung, umfassend mindestens einen Polyether und mindestens ein Fettsäurekondensationsprodukt. Diese Mischung weist erfindungsgemäß bevorzugt ein Mischungsverhältnis (Gewicht) von PolyetheπFettsäurekondensationsprodukt von 10:1 bis 1 : 1 auf, insbesondere von 5 : 1 bis 2: 1 , besonders bevorzugt von 4: 1.
Für die erfindungsgemäße Weichgriffausrüstung geeignete Polyether sind Verbindungen mit der allgemeinen Formel
Figure imgf000004_0001
Formel (II) wobei die Reste
R3, R4 gleich oder verschieden sein können und ausgewählt werden aus Wasserstoff, geradkettigen und/oder verzweigten Alkyl- und /oder Alkenylgruppen, sowie aromatischen und/oder heteroaromatischen Gruppen, R2 gleich oder verschieden sein können und ausgewählt werden aus geradkettigen und/oder verzweigten Alkyl- und /oder Alkenylgruppen, sowie aromatischen und/oder heteroaromatischen Gruppen und n eine Zahl von mindestens 1 , vorzugsweise mindestens 2, bedeuten.
Bevorzugte Reste R2 sind geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen, insbesondere Ethyl- (Polyethylenglykol) oder Propylgruppen (Propylenglykol). Die Endgruppen R3, R4 sind meist Wasserstoff, können aber auch mit den gleichen Gruppen wie oben für R3, R4 genannt, substituiert sein.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (II) sind nichtionogene Polyether. Weiter bevorzugt ist, wenn die Polyether mit Wasser mischbar sind und als 10%-ige Lösung (Gewichtsprozent) einen pH- Wert im Bereich von 6 bis 9, insbesondere von 7 bis 8, besonders bevorzugt von 7,5 aufweisen. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die dynamische Viskosität der Polyether (gemessen als 10%-ige Lösung in Wasser) bei 2O0C (HTC51) vorzugsweise zwischen 50 und 80 mPas, insbesondere zwischen 60 und 70 mPas, besonders bevorzugt bei 65 mPas, beträgt.
Derartige Polyether sind im Handel erhältlich, beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Duron® FF 1751, einem Produkt der Firma CHT R. Beitlich GmbH.
Erfindungsgemäße, für die Weichgriffausrüstung geeignete
Fettsäurekondensationsprodukte sind Verbindungen aus Fettsäuren mit der allgemeinen Formel
R5-COOH,
wobei R5 geradkettige oder verzweigte, Alkyl- oder Alkenylgruppen mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 6 bis 26 Kohlenstoffatomen, bezeichnet,
mit aliphatischen oder aromatischen, einfach oder mehrfach funktionellen Alkoholen oder Aminen.
Unter diesen oben genannten Fettsäurekondensationsprodukten sind erfindungsgemäß Fettsäurekondensationsprodukt, insbesondere kationische Fettsäurekondensationsprodukte, bevorzugt, die mit Wasser vollständig mischbar sind und als 10%-ige Lösung (Gewichtsprozent) einen pH-Wert im Bereich von 1 bis 6, bevorzugt 2 bis 5, besonders bevorzugt 3 bis 4 .aufweisen. Ihre dynamische Viskosität (gemessen als 10Gew.-%-ige Lösung in Wasser) bei 20°C beträgt vorzugsweise zwischen 80 und 120 mPas, bevorzugt zwischen 90 und 110 mPas, besonders bevorzugt bei etwa 100 mPas.
Ein solches im Handel erhältliches Fettsäurekondensationsprodukt ist Duron® FF 1995, ein Produkt der Firma CHT R. Beitlich GmbH.
Besonders bevorzugt ist eine Weichgriffausrüstung umfassend (i) nichtionogene Polyether, deren pH-Wert (gemessen als 10 Gew.-%-ige Lösung in Wasser bei 20°C) zwischen 7 und 8 beträgt und dessen dynamische Viskosität der Polyether (gemessen als 10 Gew.-%-ige Lösung in Wasser bei 20°C) zwischen 50 und 80 mPas beträgt und (ii) kationische Fettsäurekondensationsprodukte deren pH-Wert (gemessen als 10 Gew.-%-ige Lösung in Wasser bei 20°C) im Bereich von 2 bis 5 liegt und deren dynamische Viskosität (gemessen als 10Gew.-%-ige Lösung in Wasser) bei 20°C zwischen 80 und 120 mPas beträgt und wobei der das Mischungsverhältnis (Gewichtsteile) von nichtionogenem Polyether (i) zu kationischem Fettsäurekondensationsprodukt (ii) 5:1 bis 2:1 beträgt.
Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei dem vorstehend genannten Gemisch aus (i) nichtionogenem Polyether und (ii) kationischem Fettsäurekondensationsprodukt um solche, bei denen die Polyether (i) verschiedene Polyether, ausgewählt aus der Gruppe Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder Mischungen aus Polyethylenglykol und Polypropylenglykol, umfassen.
Mit dem erfindungsgemäßen Einsatz dieser silikonfreien Weichgriffausrüstung auf den flammhemmenden Fasern ist es möglich, Faserprodukte, insbesondere für den Füllfaserbereich herzustellen, die sowohl über Weichgriff als auch über flammhemmende Eigenschaften verfügen.
Unter silikonfrei versteht man dabei, dass sowenig silikonhaltiges Material enthalten ist, dass die erfindungsgemäßen flammhemmenden Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden. Dies ist bei Mengen von maximal etwa 10 ppm silikonhaltigem Material in Bezug auf die ausgerüstete Hohlfaser der Fall, bevorzugt weniger als etwa 1 ppm, besonders bevorzugt weniger als etwa 0,1 ppm.
Die Fasern können runde, ovale und weitere geeignete Querschnitte oder auch andere Formen aufweisen, wie zum Beispiel hantel-, nierenförmige, dreieckige bzw. tri- oder multilobale Querschnitte. Bevorzugt werden Hohlfasern eingesetzt.
Polyesterfasern haben im Allgemeinen Titerwerte im Bereich von 0,9 bis 16 dtex. Bevorzugt werden Polyesterhohlfasern mit den vorstehenden Werten eingesetzt, vorzugsweise mit Titern von 0,9 bis 17 dtex, besonders bevorzugt 4 bis 13 dtex. Sofern die erfindungsgemäßen Polyesterhohlfasern als Stapelfasern eingesetzt werden sollen, haben sie eine Schnittlänge (Stapellänge) von 1 bis 150 mm, bevorzugt 8 bis 100 mm und besonders bevorzugt 24 bis 80 mm.
In besonderen Ausführungsformen der Erfindung bestehen die Polyesterfasern aus einem Titergemisch und/oder einem Gemisch von Fasern mit unterschiedlicher Stapellänge.
Sofern die erfindungsgemäßen Polyesterfasern für textile Anwendungen oder als Füllfaserpackung eingesetzt werden, ist eine Texturierung vorteilhaft, insbesondere eine Kräuselung.
Erfϊndungsgemäß beträgt der Kräuselungsgrad 2 Kräuselungen (Kräuselbögen) pro cm (Bg) oder mehr, bevorzugt 3 Bögen pro cm oder mehr.
Die Anzahl der Bögen pro cm muss außerdem in einem bestimmten Verhältnis zur sog. Einkräuselung Kl stehen. Kl hat vorzugsweise Werte von mindestens 15%, bevorzugt mindestens 18%. Das Verhältnis Einkräuselung zu Anzahl Bögen pro cm liegt demzufolge bei einer Bogenzahl pro cm Bg von 3,0 bevorzugt in dem Bereich von 5 < Kl/Bg < 6.
Unter Einkräuselung im Rahmen der Erfindung versteht man folgendes Verhältnis:
Lv - Lk
Kl=-
Lv
wobei Lk die Länge der gekräuselten Stapelfaser im entspannten freiliegenden Zustand ist und Ly die Länge der gleichen, jedoch gestreckten Faser, d.h. die Faser liegt dann praktisch geradlinig ohne Kräuselung vor. Die Streckung erfolgt unter Anwendung der sogenannten Entkräuselungskraft. Diese wird in Vorversuchen mit Hilfe einer an das Kraft- Dehnungsdiagramm der jeweiligen Faser angelegten Tangente ermittelt.
Die erfindungsgemäßen flammhemmenden Fasern können zusätzlich weitere im Stand der Technik üblicherweise verwendete Additive aufweisen. Hierunter sind insbesondere Antioxidantien, Stabilisatoren (z.B. UV-Stabilisatoren), Mattierungsmittel (z.B. TiO2, Zinksulfid oder Zinkoxid), Pigmente (z.B. TiO2), zusätzliche Flammhemmmittel, Antistatikmittel, Farbstoffe, Füller (z.B. Calciumcarbonat), antimikrobielle Mittel, bioaktive Mittel, optische Aufheller, Streckmittel und weitere Verarbeitungshilfsmittel zu verstehen.
Derartige Additive können dem Polymer zu jedem Zeitpunkt während der Polymerherstellung zugegeben oder mit der Avivage auf die Fasern aufgegeben werden.
Die Faserherstellung erfolgt, indem Polymere zu Filamenten, gegebenenfalls unter Anwendung von Gleitmitteln, versponnen und dann zu Fasern verarbeitet werden, die Fasern verstreckt und gekräuselt werden, und gegebenenfalls ein Antistatikmittel auf die Fasern aufgebracht wird. Im Falle der Herstellung von Stapelfasern werden die Fasern geschnitten und danach als sogenannte Flocke in Ballen gepresst und verpackt.
Die Herstellung der Fasern geschieht unter Anwendung konventioneller Methoden und Anlagen, wie sie auf dem Fachgebiet im Zusammenhang mit Polyesterfasern bevorzugt werden. Beispielsweise werden zahlreiche Methoden des Verspinnens in US 3 816 486, US 4 639 347, GB 1 254 826 und JP 11-189938 beschrieben.
Die Spinngeschwindigkeit beträgt vorzugsweise 800 Meter pro Minute oder mehr und beträgt im typischen Fall 1600 Meter pro Minute oder weniger. Die Spinntemperatur beträgt im typischen Fall 255°C oder mehr und 305°C oder weniger. Besonders bevorzugt wird das Spinnen bei etwa 28O0C ausgeführt.
Die Spinndüse ist eine konventionelle Spinndüse vom Typ, wie er bei konventionellen Polyestern verwendet wird, wobei Lochgröße, Anordnung und Zahl von der gewünschten Faser und der Spinnanlage abhängen.
Das Abschrecken der auf diese Art und Weise aus der Schmelze gesponnenen Polyesterfilamente kann in konventioneller Weise ausgeführt werden, indem Luft oder andere Fluide verwendet werden, wie sie im Fachgebiet beschrieben werden (z.B. Stickstoff). Es können Querstrom-, Radial-, asymmetrische oder andere Kühlmethoden angewendet werden. Bevorzugt wird zum Abschrecken mit Luft angeblasen.
Nach dem Kühlen können konventionelle Spinnzusätzε mit Hilfe von Standardmethoden aufgetragen werden.
Die so hergestellten Faserfilamente werden zur weiteren Verarbeitung zunächst in Kannen abgelegt. Nach einem bevorzugten Verfahren werden die schmelzgesponnenen Faserfilamente auf einem Spinnkabelzylinder aufgenommen und anschließend mehrere Spinnkabelzylinder zusammengesetzt und aus den Faserfϊlamenten ein großes Spinnkabel erzeugt. Danach können die Faserkabel unter Anwendung konventioneller Methoden verstreckt werden, vorzugsweise bei 10 bis 110 m/min. Die Streckverhältnisse reichen bevorzugt von 1,25 bis 4, stärker bevorzugt von 2,5 bis 3,5, besonders bevorzugt liegt es bei 3,2. Die Temperatur bei der Verstreckung liegt im Bereich der Glasumwandlungstemperatur des zu verstreckenden Polyesterkabels und beträgt bevorzugt 40°C bis 80°C und liegt besonders bevorzugt bei 690C. Die Nachbehandlung wird bei ca. 150° bis 165°C durchgeführt, um eine gute Trocknung zu gewährleisten. Das Verstrecken kann wahlweise unter Anwendung eines zweistufigen Streckprozesses ausgeführt werden (siehe hierzu beispielsweise die US 3 816 486). Vor und während des Verstreckens kann unter Anwendung konventioneller Methoden eine oder mehrere Appreturen aufgebracht werden.
Bevorzugt wird die erfindungsgemäße silikonfreie Weichgriffausrüstung zwischen der Verstreckung und der Kräuselung aufgebracht. Das Aufbringen erfolgt mit üblichen Techniken, insbesondere durch Besprühen oder mittels einer Auftrags walze. Die aufgebrachte Menge beträgt zwischen 0,4 und 0,5% des Fasergewichtes und liegt bevorzugt bei 0,46%.
Für die Kräuselung der so gestreckten Fasern können konventionelle Methoden der mechanischen Kräuselung mit an sich bekannten Kräuselmaschinen angewendet werden. Bevorzugt ist eine mechanische Vorrichtung zur Stapelfaserkräuselung mit Dampfunterstützung, wie beispielsweise eine Stauchkammer. Es können aber auch nach anderen Verfahren gekräuselte Fasern eingesetzt werden, so z.B. auch dreidimensionalgekräuselte Fasern. Zur Durchführung der Kräuselung wird das Kabel zunächst auf eine Temperatur im Bereich von 60° bis 100°C, bevorzugt 70° bis 85°C, besonders bevorzugt auf etwa 83°C erwärmt und mit einem Druck der Kabeleinlaufwalzen von 1,0 bis 2,0 bar, besonders bevorzugt bei etwa 1,5 bar, einem Druck in der Kräuselkammer von 0,5 bis 1,0 bar, besonders bevorzugt 0,8 bar, mit Dampf bei zwischen 1,0 und 2,0 kg/min., besonders bevorzugt 1,5 kg/min., behandelt.
Unter Anwendung konventioneller Methoden kann in der Kräuselvorrichtung eine weitere Appretur aufgebracht werden.
Die Fasern werden bei 150° bis 165°C im Ofen relaxiert und/oder fixiert werden. Die Präparation benötigt keinen eigenen Fixierschritt. Wahlweise kann auf die Fasern nach dem Relaxieren eine antistatische Ausrüstung aufgebracht werden.
Weiterhin können die Fasern, falls erwünscht, pillarm ausgerüstet werden.
Zur Herstellung von Stapelfasern werden die texturierten Fasern aufgenommen, gefolgt von Schneiden und gegebenenfalls Härten und Ablage in gepressten Ballen als Flocke. Die Stapelfasern der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt auf einer der Relaxation nachgeschalteten mechanischen Schneidvorrichtung geschnitten. Zur Herstellung von Kabeltypen kann auf das Schneiden verzichtet werden. Diese Kabeltypen werden in ungeschnittener Form im Ballen abgelegt und verpresst.
Weiterer Gegenstand ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Faserprodukte als Faserfüllstoffe oder in textilen Flächengebilden.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Faserprodukte als Faserfüllstoffe beinhaltet Füllungen für gefüllte Bezüge, wie z.B. Kopfkissen, Steppbetten, Steppdecken und dergleichen, sowie für Matratzen und Schlafsäcke, Dämmmaterial und Polsterungen, beispielsweise für Möbel und im Automobilbereich, sowie Filter.
Erfindungsgemäße textile Flächengebilde sind beispielsweise Bekleidung, die Ober- und Unterbahnen der oben genannten Bezüge, sowie Matratzenauflagen.
BEISPIEL
Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert:
Eine Stapelfaser mit Hohlprofil wird in der für Fasern aus dem flammhemmenden Rohstoff üblichen Weise aus der Schmelze gesponnen, durch Anblasen mit Luft abgekühlt, mit üblicher Stapelfaserpräparation versehen und für die Verarbeitung auf der Bandstrasse in Kannen abgelegt.
Die Spinnware wird als Fascrkabe! über einen Einlaufrechen gesammelt und von einem ersten Septett, aus sieben rotierenden Walzen bestehend, eingezogen, durch ein Tauchbad geführt, wo es temperiert und nochmals mit Präparation versehen wird. Die Spinnware wird von einem weiteren Septett weitertransportiert. Auf der 6. oder 7. Walze dieses Septetts bzw. zwischen diesem und einem weiteren, um den Faktor der Verstreckung schneller laufenden Septett erfolgt die Verstreckung. Im Anschluss daran wird die Faser in einer Stauchkammer gekräuselt, im Ofen fixiert bzw. getrocknet und ggf. geschnitten. Zwischen Verstreckung und Kräuselung erfolgt die Zugabe einer silikonfreien Weichgriffausrüstung durch Besprühung oder mittels Auftragswalze.
An den hergestellten Fasern werden folgende textiltechnologischen Werte ermittelt:
Tabelle 1:
Feinheit / dtex: 6,0
Reißfestigkeit / cN/tex: 40
Reißdehnung / % 36
Thermoschrumpf (200°C) / %: 4
Kräuselung: Kl / %: 18
Bg/cm: 4

Claims

Ansprüche:
1. Flammhemmend modifizierte Faser auf der Basis von schmelzverspinnbaren Polymeren, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser mit einer Weichgriffausrüstung versehen ist, die silikonfrei ist.
2. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den schmelzverspinnbaren Polymeren um Polyester handelt.
3. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der silikonfreien Weichgriffausrüstung um eine Weichgriffausrüstung handelt, die mindestens einen Polyether und mindestens ein Fettsäurekondensationsprodukt umfasst.
4. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Weichgriffausrüstung mindestens einen Polyether und mindestens ein Fettsäurekondensationsprodukt umfasst und das Mischungsverhältnis (Gewicht) von PolyetheπFettsäurekondensationsprodukt 10:1 bis 1:1 beträgt.
5. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Polyether um eine oder mehrere Verbindungen mit der allgemeinen Formel
R4— [- 0-R2^-O- R3
Formel (II) wobei die Reste
R3, R4 gleich oder verschieden sein können und ausgewählt werden aus Wasserstoff, geradkettigen und/oder verzweigten Alkyl- und /oder Alkenylgruppen, sowie aromatischen und/oder heteroaromatischen Gruppen,
R2 gleich oder verschieden sein können und ausgewählt werden aus geradkettigen und/oder verzweigten Alkyl- und /oder Alkenylgruppen, sowie aromatischen und/oder heteroaromatischen Gruppen und n eine Zahl von mindestens 1, vorzugsweise mindestens 2, bedeuten, handelt.
6. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Polyether um Polyethylenglykol und/oder Propylenglykol handelt.
7. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Fettsäurekondensationsprodukt um eine oder mehrere Kondensationsverbindungen aus Fettsäuren mit der allgemeinen Formel
R5-COOH,
wobei R5 geradkettige oder verzweigte, Alkyl- oder Alkenylgruppen mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 6 bis 26 Kohlenstoffatomen, bedeutet,
mit aliphatischen oder aromatischen, einfach oder mehrfach funktionellen Alkoholen oder Aminen, handelt.
8. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Faser um eine Polyesterhohlfaser handelt.
9. Flammhemmend modifizierte Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Faser um eine Polyesterstapelfaser handelt.
10. Flammhemmend modifizierte Faser nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyesterfaser überwiegend aus Bausteinen besteht, die sich von aromatischen Dicarbonsäuren und von aliphatischen Diolen ableiten.
11. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den aromatischen Dicarbonsäuren um zweiwertige Reste von Benzoldicarbonsäuren handelt, insbesondere um Reste der Terephthalsäure und der Isophthalsäure.
12. Flammhemmend modifizierte Faser nach Ansprüche 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern zu mindestens 85 mol-% aus Polyethylenterephthalat bestehen.
13. Flammhemmend modifizierte Faser nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den aliphatischen Diolen um solche mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere um Ethylenglykol, handelt.
14. Flammhemmend modifizierte Faser nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern zu maximal 15 mol-% aus Dicarbonsäureeinheiten und Dioleinheiten, insbesondere Glykoleinheiten, bestehen.
15. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Dicarbonsäureeinheiten um Reste der Isophthalsäure oder um aliphatische Dicarbonsäuren handelt.
16. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die aliphatischen Dicarbonsäuren ausgewählt werden aus Glutarsäure, Adipinsäure und Sebacinsäure.
17. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Flammhemmung auf der Basis des Polyesters durch Zusätze von Halogenverbindungen, insbesondere Bromverbindungen, oder durch Phosphorverbindungen, die in der Polyesterkette einkondensiert sind, erreicht wird.
18. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der flammhemmend modifizierte Polyester in der Kette einkondensierte Baugruppen der Formel (I) enthält
O O
Il Il
— O-P-R-C—
R1
Formel (I) worin R Alkylen oder Polymethylen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Phenyl und R1 Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, Aryl oder Aralkyl bedeuten,
19. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Kette des flammhemmend modifizierten Polyesters einkondensierten Baugruppen in der linearen Kette des Polymermoleküls (längste Kette), aber auch in ggf. vorhandenen Seitenketten und Verzweigungen angeordnet sein können
20. Flammhemmend modifizierte Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser texturiert ist.
21. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser gekräuselt ist, vorzugsweise stauchgekräuselt.
22. Flammhemmend modifizierte Faser nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkräuselung Kl mindestens 15% beträgt, vorzugsweise mindestens 18%.
23. Flammhemmend modifizierte Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
22, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern Titerwerte im Bereich von 0,9 bis 16 dtex aufweisen, bevorzugt 0,9 bis 17 dtex, besonders bevorzugt 4 bis 13 dtex.
24. Flammhemmend modifizierte Faser nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis
23, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern als Stapelfasern vorliegenen und eine Stapellänge von 1 bis 150 mm aufweisen, bevorzugt von 8 bis 100 mm, besonders bevorzugt von 24 bis 80 mm.
25. Faserfüllstoffe, enthaltend die flammhemmend modifizierten Fasern gemäß den Ansprüchen 1 bis 24.
26. Gefüllte Bezüge, gefüllt mit den Faserfüllstoffen gemäß Anspruch 25.
27. Gefüllte Bezüge gemäß Anspruch 26, wobei die gefüllten Bezüge bevorzugt Kopfkissen, Steppbetten und Steppdecken, sowie Matratzen und Schlafsäcke, Dämmmaterial und Polsterungen, beispielsweise für Möbel und im Automobilbereich, sowie Filter beinhalten.
28. Textile Flächengebilde, enthaltend die flammhemmend modifizierten Fasern gemäß den Ansprüchen 1 bis 24.
29. Textile Flächengebilde gemäß Anspruch 28, wobei die textilen Flächen vorzugsweise die Ober- oder Unterbahnen der gefüllten Bezüge gemäß den Ansprüchen 26 oder 27 aufweisen, sowie Bekleidung und Matratzenauflagen.
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