NL8600764A - Werkwijze voor het continu verven van garens op basis van atactisch polyvinylchloride verkregen door droog spinnen. - Google Patents

Description

N.0. 33672 ' - V "

Werkwijze voor het continu verven van garens op basis van atactisch polyvinylchloride verkregen door droog spinnen._

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het continu verven van garens en draden op basis van polyvinylchloride tijdens hun verwerking.

De draden op basis van PVC worden op het textiel gebied op prijs 5 gesteld vanwege bepaalde bijzondere eigenschappen: onontvlambaarheid, bestandheid tegen licht, chemische inertie en hun vermogen tot thermische, elektrische, akoestische isolatie.

De textiel op basis van polyvinylchloride wordt gewoonlijk gekleurd door verven in de massa tijdens hun produktie: maar al maakt de- t 10 ze werkwijze het mogelijk kleuren met goede echtheid te verkrijgen, elke verandering van kleur vormt belastingen, die deze werkwijze weinig economisch maken.

De draden kunnen ook geverfd worden vanuit een waterige oplossing of dispersie van kleurstoffen, waarbij de meest gangbare kleurstoffen 15 dispersiekleurstoffen en basische kleurstoffen zijn. De kleurstoffen hebben geen chemische affiniteit voor de draad, zodat de geverfde draad is samengesteld uit een vaste oplossing van kleurstof in het polymeer.

Het verfproces bestaat uit het verkrijgen van deze oplossing door de ruwe vezel in aanwezigheid van een waterige oplossing of dispersie van 20 de kleurstoffen te plaatsen en het geheel op een temperatuur te brengen, die het mogelijk maakt de stijgsnelheid van de kleurstoffen te versnellen zonder het textiel karakter van de draad te veranderen.

De uitgaande van atactisch polyvinylchloride gemaakte draden zijn nagenoeg amorfe draden, dat wil zeggen met zeer geringe kristalliniteit 25 (die in het algemeen niet 9% overschrijdt) die die van het uitgangspo-lymeer is.

Daaruit volgt, dat deze draden de eigenschap hebben zich samen te trekken, wanneer zij onderworpen worden aan een temperatuur boven 100°C en door zich samen te trekken verliezen zij hun mechanische eigenschap-30 pen: de weerstand daalt en de rek neemt toe zodat boven 100°C de ver-werkbaarheid van deze draden moeilijk en zelfs onmogelijk wordt.

Daardoor overschrijden de tot op heden bekende verfwerkwijzen van draden op basis van polyvinylchloride niet de temperatuur van 100°C en vereisen aanzienlijke verfduren om de lage fixatietemperatuur te com-35 penseren: de draden kunnen als vlok of als kabel discontinu geverfd worden en de verfbewerking duurt dan verscheidene uren. Zij kunnen ook, wanneer zij in de vorm van koord zijn, continu geverfd worden bij tem- 86 0 C 7 2 peraturen in de orde van grootte van 100°C, maar de verblijftijden zijn te hoog, zodat de verfsnel heden gering zijn en de werkwijzen duur.

Gevonden is nu, dat het mogelijk is continu draden op basis van atactisch polyvinylchloride te verven bij weinig verhoogde temperaturen 5 en op zeer snelle wijze met een goede echtheid van de kleuren.

Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een continue verfwerkwtjze van draden op basis van atactisch polyvinylchloride, waarbij de elementaire draden in een of meer fasen op bekende wijze zijn getrokken, daarna geïmpregneerd met een samenstel-10 ling, die tenminste een in kunststof oplosbare kleurstof bevat, en continu, onder spanning, worden gestabiliseerd bij aanwezigheid van waterdamp onder druk bij een temperatuur gelegen tussen 100 en 130°C gedurende 2 tot 20 seconden, waarbij de elementaire draden, op het tijdstip van de impregnering, bij voorkeur worden onderworpen aan een specifieke 15 spanning gelegen tussen 0,05 en 0,35 g/dtex en een dichtheid gelegen tussen 1,3 en 1,4 g/cm^ hebben.

Bovendien bevat op het tijdstip van de impregnering het koord van de elementaire draden 10 tot 30¾ interstitieel water.

In de onderhavige aanvrage verstaat men onder de uitdrukking "po-20 lyvinylchloride": - het gewone vinylchloridehomopolymeer overwegend atactisch (d.w.z. verkregen door polymerisatie in de warmte) met een getalsgemiddelde molecuul gewicht Mn van 50.000 tot 120.000, bij voorkeur 60.000 tot 90.000, en een overgangstemperatuur van de tweede orde Tg van 65 tot 25 85eC, AFN0R index ongeveer 120 (volgens de AFN0R norm T 51 013), - de copolymeren, die tenminste 85 gew.% vinyl chloride en tot 15¾ van een met het vinyl chloride copolymeriseerbaar comonomeer bevatten zoals vinylacetaat, vinyl- en (meth)acrylesters en -ethers, acrylonitril, alkenen zoals etheen, enz., 30 - de mengsels van polyvinylchloride en een copolymeer van vinylchloride zoals hiervoor gedefinieerd met een ander polymeer om de eigenschappen van de verkregen voortbrengsels te verbeteren (bijvoorbeeld verfaffini-teit, thermisch gedrag).

Onder deze polymeren kan men de cellulose-esters, gecyaanethyleer-35 de cellulose, polyvinyl alcohol gemodificeerd door deze esters of gecyaanethyl eerd, polyacrylonitril, overgechloreerd polyvinylchloride, waarbij de overgangstemperatuur van de tweede orde in het algemeen tenminste 100°C is, AFN0R index ongeveer 110, atactisch polyvinylchloride of het copolymeer ervan, aanwezig zijnde in een hoeveelheid van tenmin-40 ste 75¾ bij voorkeur 80¾ in het mengsel van polymeren maar op voorwaar- 86 0 0 7 6 4 V _ i 3 de dat het verkregen mengsel van polymeren tenminste 75 of 80 gew.% vi-nylchloride-eenheden met atactische overheersing bevat.

In het kader van de onderhavige uitvinding wordt bij voorkeur het gewone vinylchloridehomopolymeer gebruikt.

5 De garens en draden volgens de onderhavige uitvinding worden bereid volgens de genoemde werkwijze van het droog spinnen uit polymeer-oplossing met een concentratie, die in het algemeen tussen 20 en 30 gew.% ligt.

Na het droog spinnen worden de elementaire draden getrokken om hen 10 een moleculaire oriëntatie te verlenen en hun mechanische eigenschappen te verbeteren, tot een gehalte in het algemeen gelegen tussen 3 en 6 X.

Bij voorkeur wordt de rekbehandeling voorafgegaan door een voor-verwarming van de elementaire draden, bijvoorbeeld in water bij tempe-15 raturen gelegen tussen 60 en lOO^C, meer in het algemeen tussen 75 en 90eC.

De eigenlijke rekbehandeling kan in een of twee trappen worden uitgevoerd, maar men geeft er de voorkeur aan de temperatuur van de elementaire draden geleidelijk door voorverwarming te verhogen, daarna 20 een eerste rekbehandeling uit te voeren in een verwarmd bad, dat bijvoorbeeld tussen 75 en 95°C wordt gehouden, en continu een tweede rekbehandeling uit te voeren bij een temperatuur die een weinig hoger is dan die van de eerste, bij voorkeur tussen 85 en 100°C, waarbij het globale rekpercentage bij voorkeur tussen 3 en 6 X gelegen is.

25 De impregneringsbehandeling wordt continu direct na de rekbehande-Ting uitgevoerd.

Zij wordt in het al gemeen uitgevoerd volgens de bekende techniek van foularderen door middel van een samenstelling, die tenminste een in kunststof oplosbare kleurstof bevat, maar eveneens eventueel bij aanwe-30 zigheid van toevoegsels, zoals verdikkingsmiddelen, bevochtig!ngsmidde-len, zuur makende middelen, in het algemeen gedispergeerd in gedemine-raliseerd water of elke andere geschikte drager.

De impregnering wordt in het algemeen uitgevoerd door middel van een tussen 60 en 90°C, bij voorkeur tussen 70 en 80°C, gehouden bad.

35 Het verdient eveneens de voorkeur voor verschillende passages in het impregneringsbad, in het algemeen 1 tot 3, te zorgen.

De concentratie van de kleurstoffen wordt bepaald om de gewenste kleur te verkrijgen, rekening houdende met een vastgesteld uitpersings-percentage, dat overeenkomt met het verband: 86 0 0 7 6 4 5 * 4

F _ materiaal gewicht na het foularderen - droog materiaal gewicht ,0f) h ~ droog materiaal gewicht x 1UU

Het uitpersingspercentage is in het algemeen tussen 15 en 25¾ ge-5 legen en komt overeen met de hoeveelheid door de elementaire draden geabsorbeerd bad.

Verrassenderwijze heeft men vastgesteld, dat een goede echtheid van de kleuren verkregen wordt, wanneer het watergehalte van het lont van de elementaire draden, op het tijdstip van de impregnèring, tussen 10 10 en 30 gew.%, bij voorkeur tussen 15 en 25 gew.% gelegen is en dat zij zijn onderworpen aan een specifieke spanning gelegen tussen 0,05 en 0,35 g/dtex, waarbij het in het lont aanwezige water het tijdens het rekproces meegesleepte interstitiële water is.

Daarentegen bevatten op het tijdstip van de impregnering de ele-15 mentaire draden geen water van opzwelling, (d.w.z. dat zij in hoofdzaak watervrij zijn), en bezitten een dichtheid gelegen tussen 1,3 en 1,4 g/ciri3 gemeten na 1 yofi 1 isering bij een temperatuur in de orde van grootte van -15°C onder een druk van 10,67-12xl0"3 kPa op de volgende wijze: 20 Principe van de methode

Een eerste weging van het monster wordt uitgevoerd in lucht: M = Vd (onder verwaarlozing van de luchtdruk).

Een tweede weging wordt uitgevoerd na onderdompeling in een poly-siloxanolie met een dichtheid van: 25 M' - Vd - Vd'

Men leidt af: 30 d = M' ^'

Apparatuur:

Genummerde monsterdragermanden.

Kristal1iseervat met een diameter van 20 cm.

35 Drooginrichting met een diameter van 22 cm met kraan.

Vacuumpomp (waarborgt 0,133 kPa).

Balans tot 1/10 uitgerust voor onderwegingen.

Nylondraad 15 den. met haak.

86 0 ö7 6 4 5 k . 3

Met een thermostaat tot 1/10° geregeld bad geplaatst onder de balans.

Beker van 3 liter.

Thermometer tot 1/10°.

Aluminiurne!ektrode (Ets F.C. DANNATT, 198, rue St-Jacques PARIS 5e) 5 met een diameter van 6,25 mm op een hoogte van 15 cm aan een uiteinde doorboord.

Reagens:

Polysiloxanolie 47 V 50 (RHONE-POULENC) ongeveer 5 liter.

Monster: 10 Gewicht variabel gelegen tussen 1 en 3 g (de nauwkeurigheid zal des te beter zijn naarmate het gewicht groter zal zijn).

Uitvoeringsvorm: eigenlijke meting

Het zodanig knopen van de aan de haak van de balans vastgemaakte ny-londraad, dat deze de onderdompelingsvloeistof niet meer raakt.

15 Het instellen van de balans op 0.

Het wegen van het monster op de schaal van de balans M.

Het brengen in een vooraf door wegen in de olie geijkte mand op de temperatuur van de proef - gewicht: m (tarra).

Het onderdompelen van de mand in het kristal1isatievat, dat de polysi-20 loxanolie bevat.

Het brengen van het kristal!isatievat in de drooginrichting, die men zal aansluiten op de vacuumpomp (aan het begin van de ontgassing is het goed oplettend de uitvoering te bewaken: de lucht van het monster die te ruw ontsnapt, riskeert het meeslepen van de draad buiten de mand of 25 geeft aanleiding tot een intens koken, die de olie uit het kristallisati evat zal doen overlopen; in dit geval de pomp enkele ogenblikken stilzetten en opnieuw in gang brengen wanneer het koken bedaart).

Het een 1/2 uur laten ontgassen onder het doen trillen van de drooginrichting gedurende de laatste 10 minuten om de afscheiding van lucht te 30 vergemakkelijken.

Het sluiten van de kraan van de drooginrichting.

Het stilzetten van de vacuumpomp, het uitschakelen ervan.

Het zeer langzaam verbreken van het vacuum in het inwendige van de drooginrichting.

35 Het snel overbrengen van de monsterdragermanden in het met een thermostaat geregeld oliebad.

Het gedurende ongeveer 6 uren in evenwicht laten komen van de temperatuur (deze tijd hangt van de buitentemperatuur en het aantal monsters af).

40 De temperatuur moet geregeld worden op 1/10°.

' : 0 0 7 3 4 6 7 A>

Het losknopen van de nylondraad en het doen dompelen van de kleine haak in de olie.

Het instellen van de balans op 0.

Het aanhaken van de mand aan de haak onder het ervoor zorgen dat zij 5 niet de vloeistof verlaat (zich daarvoor bedienen van een andere haak met lange stijve steel).

Het uitvoeren van de weging: m’ waarvan wij het gewicht M* van het ondergedompelde monster zullen afleiden: 10 M' = m' - m

Formule van het resultaat: dichtheid

j M

d - m - M‘ d 15 zijnde de dichtheid van de polysiloxanolie bij de temperatuur van de proef, waarbij de polysiloxanolie vooraf geijkt is.

Na de impregneringsfase uitgevoerd onder de hiervoor uiteengezette omstandigheden, ondergaan de elementaire draden een continue stabilisa-20 tiebehandeling om overblijvende intrekking van de garens te vermijden, bij aanwezigheid van waterdamp, en onder spanning, bij een temperatuur gelegen tussen 100 en 130°C, bij voorkeur tussen 105 en 115°C, gedurende een duur gelegen tussen 2 en 20 seconden, bij voorkeur tussen 5 en 15 seconden. De stabilisatiebehandeling van de intrekking maakt het op 25 bevredigende wijze mogelijk de op de draad getrokken kleurstoffen te fixeren.

Het is· geheel verrassend, dat ook een geringe stabilisatieduur van de intrekking eveneens een goede fixatie van de kleurstof mogelijk maakt.

30 De garens, die de fixatie-apparatuur verlaten, worden in het algemeen gesterkt alvorens bij voorkeur continu te worden onderworpen aan een vrije intrekking, die in het kokende water gedurende een variabele duur, bijvoorbeeld tenminste 10 minuten, in het algemeen 10 tot 20 minuten of zelfs meer, of in verzadigde waterdamp, bijvoorbeeld door pas-35 sage in een buis zoals beschreven in het Franse octrooi schrift 83.329/1.289.491 kan worden uitgevoerd. In een dergelijke buis worden de elementaire draden behandeld met verzadigde waterdamp bij een temperatuur gelegen tussen 105 en 130°C en worden gelijktijdig samengetrokken en gekruld, hetgeen een latere betere verwerkbaarheid van de tex- 8300764 ΐ £ 7 tie! mogelijk maakt. Bovendien wordt zij, wanneer de samentrekking in kokend water wordt uitgevoerd, bij voorkeur voorafgegaan door een mechanische krul behandeling.

Een dergelijke werkwijze kan continu worden uitgevoerd tot de fase 5 van samentrekking, hetgeen een gemakkelijke industriële toepassing mogelijk maakt en een belangrijk economisch belang heeft, des te meer omdat op industriële schaal de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast op koorden, die een zeer groot aantal enkele draden bevatten afkomstig van verscheidene spincellen voor het verkrijgen van 10 koorden, die tenminste 100.000 elementaire draden bevatten, die kunnen gaan tot 1 miljoen enkele draden of zelfs meer.

De bepaling van de wasechtheid van de kleuren wordt uitgevoerd volgens de norm ISO 105-E-01, van de zweetechtheid volgens de norm ISO 105-E-04 en van de lichtechtheid volgens de norm ISO 105-B-01.

15 Voorbeeld I

Men bereidt een oplossing van atactisch polyvinylchloride (AFN0R index 120 - chloorgehalte 56,5¾) in een mengsel van zwavel koolstof/ace-ton in de vol urneverhouding 50/50 met een polymeerconcentratie van 28¾.

De op 7QPC gehouden oplossing wordt droog op bekende wijze gespon-20 nen, vervolgens worden de elementaire draden in een op 80°C gehouden waterbad voorverwarmd, een eerste keer tot een mate van 3,3 X in een op 80°C gehouden bad getrokken, opnieuw tot een mate van 1,35 X in een op 97°C gehouden tweede bad getrokken, waarbij het totale rekgehalte 4,45 X is. De uitgangssnelheid van de rekbehandeling is dan 110 m/min.

25 De elementaire draden hebben een dichtheid van 1,3 g/cm^ en de lont van elementaire draden bevat 18 gew^ water. De elementaire draden worden, onder een spanning van 0,15 g/dtex gehouden, vervolgens continu geïmpregneerd met een verfsamenstelling, die op 80°C gehouden wordt, met de volgende formulering: 30 100 g/1 in kunststof oplosbare kleurstof (Cl dispers Red 4), 2 g/1 bevochtigingsmiddel van het type gesuifoneerde polyglycolether bekend onder het merk "UNIPER0L W" (B.A.S.F.), 2 g/1 dispergeermiddel: mengsel van oplosmiddel en anionogeen vetzuur-derivaat bekend onder het merk "SILVAT0L 1" (CIBA), 35 10 g/1 verdikkingsmiddel van het type veresterd polyacrylonitril bekend onder het merk S0LID0K0LL K (H0ECHST), 1 ctirfyl azijnzuur, gedemineraliseerd water tot 100¾, pH van de samenstelling 4-5, 40 uitpersingspercentage is 20¾,

8.ί Λ Λ "·' 1 I

• * .· * *

τ> V

δ

de elementaire draden worden vervolgens continu onder spanning gestabiliseerd (een spanning van 0,15 g/dtex) bij aanwezigheid van waterdamp onder druk bij een temperatuur van 120°C gedurende 3 seconden, worden vervolgens gesterkt, in vrije toestand aan een samentrekking onderwor-5 pen in een bad met kokend water gedurende 20 minuten, daarna mechanisch op bekende wijze gekruld. Het kleurrendement (percentage kleurstof gefixeerd betrokken op het percentage kleurstof, dat de draad impregneert) is 98% en de wasechtheid van de kleur (volgens de norm ISO 105-E-01) bij 60°C is 5 en de lichtechtheid gemeten met de Xenotest is 10 4-5 (360 h bij 20° en 70% rel.v.) volgens de norm ISO 105-B-01. Voorbeeld II

Men bereidt een polyvinylchloride-oplossing met AFN0R index 120 en chloorgehalte van 56,5% en overgechloreerd polyvinylchloride met een chloorgehalte van 67,5% in een oplosmiddelmengsel van zwavelkoolstof en 15 aceton in de volumeverhouding 50/50. De gewichtsverhouding overgechloreerd polyvinylchloride betrokken op het totale gewicht van het polymeer is 0,15.

De tot 27% aan polymeer geconcentreerde oplossing wordt na filtratie droog bij een temperatuur van 70°C gesponnen.

20 Het gesponnen koord van 850.000 elementaire draden van elk 14 dtex wordt opnieuw verwarmd tot een temperatuur van 85°C in een bad van warm water onder een spanning van 0,065 g/dtex, daarna een eerste keer gerekt in warm water van 87°C tot een gehalte van 6,0 X bij een snelheid van 102 m/min onder een spanning van 0,35 g/dtex.

25 Bij het verlaten van de rekbehandeling bevat het 19% water en de dichtheid van de draad is 1,350 g/cm3.

Het wordt geïmpregneerd met een op ongeveer 70°C gehouden preparaat met de hierna aangegeven samenstelling met een snelheid van 102 m/min onder een spanning van 0,20 g/dtex: 30 85 g/1 plastisch oplosbare kleurstof "Cl Disperse Orange 30" 2 g/1 bevochtig!ngsmiddel van het type gesulfoneerde polyglycolether bekend onder het merk "UNIPER0L W" (B.A.S.F.), 10 g/1 verdikkingsmiddel van het type veresterd polyacrylonitril bekend onder het merk S0LID0K0LL K (H0ECHST), 35 2 g/1 dispergeermiddel: mengsel van oplosmiddel en anionogeen vetzuur-derivaat bekend onder het merk SILVAT0L 1 (CIBA), 1 cm3/l azijnzuur, pH van de samenstelling 4-5, temperatuur van de samenstelling 65°C, 40 kleurrendement: 90%, uitpersingspercentage van de foulard: 20%, *30 0 734 Λ «· _ -ft 9 kleurstofpercentage: 1,5% "Cl Disperse orange 30".

Het wordt in een buis met damp bij een temperatuur van 126°C gedurende 2,7 seconden onder een spanning van 0,20 g/dtex behandeld, het wordt vervolgens gesterkt en continu samengetrokken door passage in een 5 met waterdamp bij 105°C gevoede straalbuis, gekruld daarna gedroogd; een eindtiter van 3,4 dtex wordt verkregen.

Verschillende echtheden van de kleur worden gemeten: lichtechtheid: 4-5 wasechtheid: 5-6 10 zweetechtheid: 4-5.

8000734

Claims (3)

9 ^

1. Werkwijze voor het continu verven van garens op basis van atac-tisch polyvinylchloride, verkregen door droog spinnen, met het kenmerk, dat: 5 de elementairdraden op bekende wijze in een of meer fasen worden gerekt, met een verfsamenstelling, op een temperatuur tussen 60 en 90°C gehouden en die tenminste een in kunststof oplosbare kleurstof bevatten, worden geïmpregneerd, waarbij de elementaire draden op het tijdstip 10 van impregnering een dichtheid tussen 1,3 en 1,4 g/cm^ bezitten en het koord van de elementairdraden dan 10 tot 30 gew.% water bevat, onder spanning bij aanwezigheid van waterdamp onder druk bij een temperatuur tussen 100 en 130°C gedurende 2 tot 20 seconden worden gestabi-1i seerd, 15 op bekende wijze worden gesterkt en in een waterrijk milieu gekrompen.

2. Werkwijze voor het verven volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de elementaire draden op het tijdstip van de impregnering aan een spanning van 0,05 tot 0,35 g/dtex worden onderworpen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 20 elementaire draden bij een temperatuur gelegen tussen 115 en 125°C gedurende 5 tot 15 seconden worden gestabiliseerd. +++++++ 86 0 0 / 3 4