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Verfahren zur Herstellung von anfärbbaren Spinnfasern oder Fäden aus
Polypropylen oder Polyäthylen Es ist bekannt, Polyäthylen und Polypropylen, die
nach dem Niederdruckverfahren mit festen Katalysatoren in einem Molekulargewicht
von 10 000 bis 1000 000 entstehen, zu Fäden von ausgezeichneten textilen
Eigenschaften zu verspinnen. Fasern aus diesen Polymerisaten besitzen aber gebenüber
synthetischen Fasern, die durch Polymerisation oder Kondensation von polare Gruppen
tragenden Monomeren hergestellt werden, erhebliche Nachteile, weil sie nach den
herkömmlichen Färbemethoden mit handelsüblichen Farbstoffen nicht echt eingefärbt
werden können.
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Es ist ferner bekannt, Fasern aus Polyäthylen oder Polypropylen im
Schmelzspinnverfahren zu färben, wobei die Farbstoffe in Form anorganischer oder
organischer Pigmente vor dem Spinnprozeß in der Schmelzmasse dispergiert werden.
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Nach diesem Verfahren gelingt es jedoch nicht, feinere Nuancierungen
in der Farbgebung zu erhalten, und es ist auch nicht möglich, ein fertiges Gewebe,
das aus Gemischen mit anderen Fasern besteht, Ton in Ton oder mit Effekt zu färben.
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Es ist ferner bekannt, gut einfärbbare Fäden aus Vinylpolymeren herzustellen,
indem diese nach Zusatz von polare Gruppen tragenden Verbindungen aus einer Lösung
versponnen werden. Beispielsweise wird die Anfärbbarkeit einer Faser aus Polyvinylchlorid
dadurch verbessert, daß ihr polymere Pyridinverbindungen über die Lösung einverleibt
werden und daß das Gemisch aus Lösungen von Aceton und Schwefelkohlenstoff versponnen
wird.
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Es wurde nun gefunden, daß sich Spinnfasern oder Fäden aus Polypropylen
oder Polyäthylen- mit Dispersionsfarbstoffen oder Säurefarbstoffen nach dem herkömmlichen
Färbeprozeß echt einfärben lassen, wenn diesen Polyolefinen vor dem Schmelzspinnprozeß
polare Gruppen tragende Polymerisate in Mengen von 1 bis 100/, im
Schmelzfluß einverleibt werden. Als polare Gruppen tragende Polymerisate kommen
z. B. in Frage: Polyvinylacetat, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester, wie
der Methylester, Polyvinyläther, Polyacrylsäureamide oder deren Substitutionsprodukte,
wie Isopropylacrylamid, ferner Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylpyridin und andere
ähnlich gebaute homologe und substituierte Polymerisate.
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Für jedes Polymerisat und jeden Polymerisationsgrad (Molekulargewicht)
existiert ein gewisser Bereich der Mischbarkeit, in welchem der Spinnprozeß der
gemischten Polymerisate noch einwandfrei durchführbar ist und Spinnfäden aus den
gemischten Polymerisaten von einheitlicher homogener Struktur herzustellen sind.
Wenn die Grenze der Verträglichkeit überschritten wird, wird das Gemisch der Polymerisate
uneinheitlich und führt zu nicht einwandfrei streckbaren, Knötchen tragenden, Einschlüsse
enthaltenden Fäden, die auch keine gleichmäßige Anfärbung erlauben. Die Grenze der
Verträglichkeit des spinnbaren Polyolefins für die polare Gruppen tragenden Polymerisate
liegt im allgemeinen bei einem Gehalt von 10 Gewichtsprozent in der fertigen
Faser und ist sowohl von dem Molekulargewicht des Polyolefins als auch des zugesetzten
Polymerisates abhängig, das mit abnehmendem Molekulargewicht schlechter verträglich
wird.
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Das einfache Aufschmelzen kaltgemischter pulverförnüger oder granulierter
Polymerisate im Spinnkopf genügt allein nicht, sondern führt zu Fäden von uneinheitlichem
Titer und Fehlern, die den Wert des Fadens für Textilien herabmindern bzw. die Herstellung
und Verarbeitung unmöglich machen.
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Es ist auch nicht möglich, die Faser auf dem Wege einer Mischpolymerisation
der Olefine mit polaren Monomeren herzustellen, da sich mit den Verfahren, die die
Herstellung spinnbarer Polyolefine mit unverzweigter Kette ermöglichen, keine Mischpolymerisate
der genannten Art herstellen lassen.
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Die Einmischung der polare Gruppen tragenden Polymerisate in das Olefin-Polymerisat
bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Polyolefins erfolgt, um eine
einwandfreie Homogenisierung der Spinnmasse zu gewährleisten, zweckmäßig auf Walzen
oder in Mischextrudern, in Knetern oder Mischern.
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Das Einmischen der Polymerisate im Schmelzfluß bis zum Erreichen der
erforderlichen Homogenität erfordert zwar eine gewisse, von dem Polyolefin, der
Temperatur und der Mischeinrichtung abhängige Zeit, die jedoch möglichst nicht überschritten
werden soll, um die Spinnmasse nicht zu lange der Hitzeeinwirkung
auszusetzen.
Auch bei der im allgemeinen ausreichenden Einmischzeit von 10 Minuten kann
es von Vorteil sein, der Spinnmasse handelsübliche Hitzestabilisatoren zuzusetzen.
Das so hergestellte Gemisch des hochmolekularen Polyäthylens oder Polypropylens
mit dem Gehalt an polare Gr . uppen tragenden Polymerisat wird zweckmäßig
direkt dem Spinnprozeß zugeführt, es kann aber auch als Granulat oder Pulver oder
in beliebiger anderer Form gelagert und erst unmittelbar vor dem Verspinnen erneut
aufgeschmolzen werden.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Spinnfasern oder Fäden lassen sich
in üblicher Weise mit den bekannten im Handel befindlichen Dispersions- und Säurefarbstoffen
echt einfärben. Die daraus hergestellten Textilien sind auch angenehmer im Griff
und in der Tragfähigkeit, was darauf zurückzuführen sein dürfte, daß die Faser durch
den Gehalt an polare Gruppen tragenden Polymerisaten hydrophiler wird. Beispiel
1
Polypropylen mit dem Molekulargewicht 150000
wird auf einer Walze
bei 175 bis 185'C mit 9 0/, Polyvinylacetat vom Molekulargewicht
60000 verwalzt, bis eine einheitliche, transparente Schmelze ohne Schlieren
und Einschlüsse erhalten wird. Der Prozeß erfordert etwa 7 Minuten.
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Diese Polymerisaimischung wird nach Abkühlung zerschnitzelt und nach
dem Schmelzspinnverfahren zu Fäden verarbeitet. Der erhaltene Faden wird einer Heißverstreckung
unterzogen. Die Charakteristik der Spinndaten wird durch das einverleibte Polyvinylacetat
nur unwesentlich verändert. Das Gespinst wird von Dispersionsfarbstoffen in Pastelltönen
bis zu den sattesten Schwarztönen angefärbt.
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C, Zusammensetzung der Faser.
91 Polypropylen,
9 Polyvinylacetat.
| Farbe Verwendeter Farbstoff Zu finden in Colour-Index |
| Blau ..... Artisilblau 2RP ultra dispers C.
1. Disperse Blue, 19, Part 1, 1721, Part 11, 61 110, |
| S.4136 |
| Rot ...... Artisilrubin R ultra dispers C. 1.
Disperse Red, 5, Part 1, 1689, S. 4137 |
| Gelb ..... Cellitonechtgelb G C. 1. Disperse
Yellow, 3, Part 1, 1660, Part 11, 11855, |
| S.4183 |
| Schwarz Cellitonechtschwarz BTNU Disperse dye (Mixture),
Part 1, 1742, S. 4182 (s. oben) |
| + Cellitonechtgelb G |
Beispiel 2 Wie im Beispiel
1 beschrieben, wird ein Gemisch Von Polypropylen
und Polyvinylacetat im Verhältnis
95:5
hergestellt und gefärbt. Den Komponenten
werden vor dem Mischen in der Schmelze 0,5111, eines üblichen Stabilisators zugesetzt.
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Zusammensetzung der Faser:
95 Teile Polypropylen,
0,5 Teile Stabilisator,
5 Teile Polyvinylacetat.
| Farbe Verwendeter Farbstoff Zu finden in Colour-Index |
| Blau ..... Cellitonechtblau FFR C. 1. Disperse
Blue, 3, Part 1, 1714, Part 11, 61505, |
| S.4182 |
| Rot ...... Cibacetrot B C. 1. Disperse
Red, 25, Part 1, 1698, S. 4202 |
| Gelb ..... Setacylgelb 2 GN supra C. 1.
Disperse Yellow, 3, Part 1, 1660, Part 11, 11855, |
| S.4429 |
| Schwarz Cellitonechtschwarz BTNU s. oben |
| + Artisilmarine BNP C. I. Disperse Blue,
29, Part 1, 1726, S. 4137 |
Beispiel
3
An Stelle des Polyvinylacetats wird bei
170 bis
180'C in 12 Minuten Polyacrylsäuremethylester eingemischt, Zusammensetzung
der Faser:
95 Teile Polypropylen
5 Teile Polyacrylsäuremethylester
| Farbe Verwendeter Farbstoff Zu finden in Colour-Index |
| Rot ...... Cellitonechtscharlach R C. 1. Disperse
Red, 7, Part 1, 1690, Part 11, 11150, |
| S.4183 |
| Blau ..... Artisilblau 2 R-P ultra dispers
C. 1. Disperse Blue, 19, Part 1, 1721, Part 11,
61110, |
| S.4136 |
| Schwarz Cellitonechtschwarz BTNU s. oben |
| + Sedacylviolett 4 RT supra C. I. Disperse Violett,
12, Part 1, 1710, Part 11, 11 120, |
| S.4428 |
Beispiel 4
92 Teile Polypropylen, Molekulargewicht
80000,
hergestellt im Niederdruckverfahren nach Z i e
g 1 e r, und
8 Teile Polyisopropylacrylamid werden auf der Walze bei
180'C in
10 Minuten homogen vermischt. Die aus der Polymerisatmischung nach dem Schmelzspinnverfahren
erhaltenen Fäden wurden heiß verstreckt und ließen sich mit Säurefarbstoffen nachstehender
Typen einwandfrei anfärben. Zusammensetzung der Faser:
92 Teile Polypropylen,
8 Teile Polyisopropylacrylamid.
| Farbe Verwendeter Farbstoff Zu finden in Colour-Index |
| Rot ...... Ponceau ABN Conc. C. 1. Food
Red, 5, Part 1, 1784, S. 4401 |
| Blau ..... Wollechtblau B C. 1. Acid Blue,
89, Part 1, 1269, Part 11, 13 405, S. 4488 |
| Schwarz Supraminschwarz BR C. I. Acid Black,
31, Partl, 1387, PartII, 17580, |
| S.4457 |
Beispiel
5
Niederdruckpolyäthylen mit einem Molekulargewicht von
350 000 wird auf einer Walze bei
165 bis 175'C mit
8 0/, Polyvinylacetat
vom Molekulargewicht
60 000 etwa
10 Minuten lang verwalzt, so daß
eine homogene Schmelze entsteht.
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Diese Polymerisatmischung wird nach Abkühlung zerschnitzelt und bei
330'C nach dem Schmelzspinnverfahren zu multifiler Kunstseide verformt. Anschließend
wird das gesponnene Material um 1: 6 verstreckt. Der erhaltene Faden läßt
sich in hellen und dunklen Tönen ohne Schwierigkeiten anfärben.
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Zusammensetzung der Faser:
91 Polypropylen,
9 Polyvinylacetat.
| Farbe Verwendeter Farbstoff Zu finden in Colour-Index |
| Gelb ..... Cellitonechtgelb G C. I. Disperse
Yellow, 3, Part 1, 1660, Part 11, 11855, |
| S.4183 |
| Blau ..... Cellitonechtblau FFR C. 1.
Disperse Blue, 3, Part 1, 1714, Part 11, 61505, |
| S.4182 |
| Rot ...... Cibacetrot B C. I. Disperse Red,
25, Part 1, 1698, S. 4202 |
Bei den angegebenen Handelsnamen handelt es sich in der Regel um geschützte Warenzeichen.