DE1171556B - Herstellung feintitriger verstreckter Faeden aus der Schmelze synthetischer linearer Hoch-polymerer - Google Patents

Description

• Herstellung feintitriger verstreckter Fäden aus der Schmelze synthetischer linearer Hochpolymerer Es ist eine bekannte Erscheinung, daß Fäden und Fasern aus synthetischen linearen Hochpolymeren, z. B. Polyamiden, und daraus hergestellte Waren außerordentlich empfindlich gegenüber mechanischen Einflüssen sind. Dies ist in starkem Maß darauf zurückzuführen, daß aus dem Schmelzfluß ersponnene Fäden aus synthetischem Material eine strukturlose, glatte Oberfläche aufweisen, wodurch das Herausgleiten der Kapillaren aus dem Faserverband begünstigt wird. Es entsteht in den Web- und Wirkstücken schon nach kurzer Tragdauer eine den Gebrauchswert vermindernde Noppenbildung, die sowohl in reiner Verarbeitung als auch in Mischung mit Fasern anderer Herkunft in Erscheinung tritt. Maschenverzerrung und Zugstellenbildung in feinen Wirkwaren beeinträchtigen das Aussehen, führen zu Laufmaschenbildung und damit zur vorzeitigen Unbrauchbarkeit des Bekleidungsstückes.
• Es ist versucht worden, der Glätte der Polyamidfaser durch chemische Nachbehandlung, beispielsweise mit Säuren, sowie durch Avivage, Präparationsmittel und filmbildende Überzüge entgegenzuwirken. DieseMaßnahmen erfordernzusätzlicheArbeitsgänge, die den Fabrikationsprozeß verteuern, ohne daß jedoch bisher befriedigende Ergebnisse erzielt werden konnten.
• Ein weiterer Nachteil, der mit der glatten Oberfläche des synthetischen Fasermaterials zusammenhängt, ist oft der speckige Glanz der aus unmattiertem Material hergestellten Waren. Die Verwendung von Mattierungsmitteln in der Spinnmasse, von denen Titandioxyd den besten Matteffekt ergibt, ist für den Textilbetrieb äußerst ungünstig, da die Maschinenteile, mit denen das mattierte Material während seiner Verarbeitung in. Berührung kommt, stark leiden. Bei nachträglicher Mattierung mit Pigmenten läßt die Haftung auf den Formgebilden wegen der Glätte und Dichte der Faseroberfläche zu wünschen übrig. Außerdem bewirkt die Pigmentmattierung eine erhöhte Lichtempfindlichkeit des Materials. Der erzeugte Matteffekt wirkt stumpf und leblos und entspricht damit meist nicht den Ansprüchen, die an modische Erzeugnisse gestellt werden. Auch der seifige Griff der Textilien, der ebenfalls auf den glatten Faserquerschnitt zurückzuführen ist, wird vom Verbraucher als Nachteil gegenüber Textilien anderer Herkunft empfunden.
• Schließlich ist zu erwähnen, daß die Glätte der schmelzgesponnenen Faser sich bei der Weiterverarbeitung auf den Textilmaschinen unangenehm bemerkbar macht.
• Es wurde gefunden, daß die geschilderten Nachteile vermieden und ohne zusätzliche Arbeitsgänge Fertigwaren mit hohen Gebrauchswerteigenschaften erzeugt werden können, wenn sie aus feintitrigen, verstreckten Fäden mit gelapptem Querschnitt gefertigt werden, die unter Verwendung einer Spinndüse, deren Öffnung mindestens drei stark ausgeprägte Einbuchtungen (Schlitze) von größenordnungsmäßig 0,08 mm Breite aufweist, aus der Schmelze synthetischer linearer Hochpolymerer, beispielsweise aus Polyamiden, Polyestern, Polyurethanen usw., hergestellt wurden.
• Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäß verwendeten Düsenöffnung ist in der F i g. 1 dargestellt, mit der unter üblichen Spinnbedingungen durch Spinnen in gasförmiger Atmosphäre Polyamidfäden einen Querschnitt erhalten, wie er im unverstreckten Zustand aus F i g. 2 und verstreckt aus F i g. 3 zu ersehen ist. Die Figuren sind in 100facher Vergrößerung gezeichnet.
• Die Düsenöffnung kann im Rahmen der Erfindung verschiedene Formen aufweisen; die Zahl der Einbuchtungen kann über drei hinaus verändert werden, ebenso deren Länge, wobei gegebenenfalls innerhalb der gleichen Düsenöffnung einige kürzer und einige länger gehalten werden können.
• Im allgemeinen werden alle Einbuchtungen gleiche Länge haben. Dabei ist die Düsenöffnung so zu gestalten, daß unter den jeweils gewählten Spinnbedingungen der im Endergebnis gewünschte Titer und Querschnitt erzielt wird. Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht z. B. in einer Anordnung von fünf Einbuchtungen mit gleicher Form und Größe, wie in F i g. 1 dargestellt.
• Es sind zwar Spinndüsen zur Herstellung künstlicher Fäden aus der Schmelze synthetischer linearer Hochpolymerer bereits bekannt, die stark ausgeprägte Einbuchtungen enthalten, die auch gleichmäßige Breite besitzen können, doch handelt es sich hiernach um Spinndüsen mit vergleichsweise sehr breiten Einbuchtungen, aus denen die Schmelze in Wasser oder kalte Luft gesponnen werden soll, um den dem Faden durch die Düse erteilten Querschnitt so schnell wie möglich zu fixieren zu dem Zweck, einen möglichst saugfähigen Faden zu erhalten. Durch das plötzliche Abschrecken der Fäden und Fasern in einem starken Kühlmedium tritt eine nachteilige Versprödung des Materials ein, wodurch die Fasereigenschaften negativ beeinflußt werden. Im Gegensatz hierzu soll eine Spinndüse, deren Öffnung mindestens drei stark ausgeprägte Einbuchtungen von größenordnungsmäßig 0,08 mm Breite aufweist, zur Herstellung feintitriger verstreckter Fäden mit gelapptem Querschnitt verwendet werden, um den sogenannten Pillingeffekt von feinen und feinsten Fäden aus solchem Material fernzuhalten. Das man zur Erreichung solcher Faserquerschnitte Düsenöffnungen der beschriebenen und dargestellten Ausbildung verwenden muß, war überraschend und nicht vorhersehbar.
• Weiterhin ist auch schon vorgeschlagen worden, beim Verspinnen von Polymeren zu feineren Fäden statt runder Düsenquerschnitte solche mit schlitzförmigem Querschnitt verschiedener Gestalt zu verwenden, doch hat man danach auf die Gestalt der Querschnitte keinen besonderen Wert gelegt, vielmehr darauf, die Viskosität der Spinnlösung so zu bemessen, daß sich die Schmelze infolge ihrer Oberflächenspannung beim Austritt aus der Düse nicht wieder in ihren kreisrunden Querschnitt zurückverwandelt. Die Erkenntnis, daß man mittels Spinndüsen, deren Öffnung stark ausgeprägte Einbuchtungen von größenordnungsmäßig 0,08 mm Breite aufweist, feintitrige, verstreckte Fäden mit gelapptem Querschnitt aus der Schmelze synthetischer linearer Hochpolymerer herstellen kann, die infolge ihrer feingelappten Querschnittsstruktur erhöhtes Haftvermögen besitzen und damit keinerlei Pillingeffekt aufweisen, liegt auch diesem bekannten Vorschlag nicht zugrunde.
• Schließlich ist auch das Spinnen durch profilierte Düsenöffnungen nach dem Naß- oder Trockenspinnverfahren aus Lösungen bekannt. So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, Viskose oder Lösungen aus Cellulosederivaten durch kreuz- oder sternchenförmige Düsenöffnungen zu verspinnen. Mit diesem Verfahren soll erreicht werden, daß das Lösungsmittel dem Spinnmaterial an den verschiedenen Stellen der Oberfläche des ausgepreßten Fadens in unterschiedlichen Mengen entzogen wird, indem an den inneren Spitzen der Einbuchtungen die Fällflüssigkeit bzw. die Verdunstungsatmosphäre auf das Fasermaterial schwächer einwirkt. Der Titer des ersponnenen Fadens bleibt dabei etwa in der Größe der Düsenöffnung erhalten, während die Spitzen der Einbuchtungen sich abrunden.
• Bei dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung handelt es sich demgegenüber um das Spinnen organischer hochpolymerer Gebilde aus dem Schmelzfluß, wobei keine Lösungsmittel zur Anwendung kommen. Es war nicht vorauszusehen, daß die geschmolzene Masse, die in unorientiertem Zustand aus der Spinndüse austritt, die beim Passieren der profilierten Düsenöffnung erhaltenen Lappen in gewissem Umfang beibehält und auch während der Verstreckung, bei der eine Orientierung längs der Faserachse stattfindet, nicht verliert. Es hat sich nun herausgestellt, daß dies überraschenderweise tatsächlich der Fall ist, sogar ohne daß die sonstigen normalen Spinnbedingungen verändert zu werden brauchen, wenn man die erwähnte Spinndüse anwendet, und zwar mit dem Erfolg der Gewinnung von Fäden mit feingelappter Querschnittsstruktur, die infolge höherer Haftung im Faserverband den Pillingeffekt unterdrücken.
• Besondere Bedeutung kommt der Erfindung zur Herstellung feiner und feinster Seiden für den textilen Sektor zu; aber auch für technische Zwecke werden sich solche Fäden als vorteilhaft erweisen.
• Die erfindungsgemäß erzielten Fäden und Fasern lassen sich auf den Textilmaschinen wesentlich besser verarbeiten. Im Faserverband weisen sie eine größere Haftfestigkeit auf, so daß die Fertigwaren auch nach längerer Tragdauer ein noppenfreies Maschen- und Gewebebild behalten. Die Gefahr der Zugstellen- und Laufmaschenbildung ist weitgehend ausgeschaltet, und bei Verwendung von Mischgarnen wird ein Ausscheuern der zugemischten natürlichen oder regenerierten Fasern vermieden.
• Auch das Problem der NIaltierung ist mit Hilfe der Erfindung gelöst. Durch den stark gelappten Faserquerschnitt wird das auffallende Licht an den Lappen reflektiert und die reflektierten Lichtstrahlen von den benachbarten Wandungen absorbiert, so daß ein ruhiger, matter Glanz, ähnlich dem der Naturseide, entsteht; dies tritt dann ein, wenn dem Faserquerschnitt mindestens acht bis zehn Lappen gegeben werden. Gegebenenfalls kann diese Wirkung durch eine gewisse Drallgebung unterstützt werden.
• Der seifige Charakter der Textilien ist beseitigt; an seine Stelle ist hohe Fülligkeit und ein angenehmer Griff getreten. Festigkeit und Dehnung werden durch die veränderte Querschnittsform nicht beeinflußt, so daß Fertigwaren erhalten werden, bei denen die hervorragenden Eigenschaften des synthetischen Materials, wie z. B. Reißfestigkeit, Scheuerfestigkeit usw., voll zur Auswirkung kommen können, weil sie nicht mehr durch die Nachteile des glatten Faserquerschnittes beeinträchtigt werden.
• Durch die Variation der Anzahl der Einbuchtungen lassen sich Fäden und Fasern mit verschiedenen Eigenschaften je nach Bedarf herstellen. So ist ein Faden mit zehn Lappen besonders für laufmaschinenstabile Damenstrümpfe geeignet. Wählt man eine Spinndüse mit nur drei Einbuchtungen, kann man Fäden mit dreiecksähnlichem Querschnitt erzeugen. Diese weisen einen besonderen Flimmereffekt auf, der den Einsatz solcher Fäden als Effektgarn ermöglicht, etwa ähnlich einem eingelegten Metallfaden.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verwendung einer Spinndüse, deren Öffnung mindestens drei stark ausgeprägte Einbuchtungen von größenordnungsmäßig 0,08 mm Breite aufweist, zur Herstellung feintitriger verstreckter Fäden mit gelapptem Querschnitt aus der Schmelze synthetischer linearer Hochpolymerer. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 744 024, 741739; französische Patentschrift Nr. 955 625; USA.-Patentschrift Nr. 2 000 388; Rowland H i 11. »Fibres from Synthetic Polymers«, 1953, S. 369, Absatz 2.