DE1229032B - Verfahren zum Veredeln von hochpolymeren Polyestern zur Verbesserung ihrer Eigenschaften, insbesondere der Anfaerbbarkeit - Google Patents

Description

• Verfahren zum Veredeln von hochpolymeren Polyestern zur Verbesserung ihrer Eigenschaften, insbesondere der Anfärbbarkeit Gegenstand des Hauptpatents 1148 520 ist ein Verfahren zum Veredeln von geformten Gebilden aus hochpolymeren Polyestern aus mehrbasischen Säuren und mehrwertigen Alkoholen, insbesondere aus sechsgliedrige Carbocyclen enthaltenden Polyestern, z. B. des Polyäthylenterephthalattyps, wobei man diese vor oder nach dem Verstrecken kurze Zeit bei Temperaturen über 200°C, vorzugsweise oberhalb 220°C, mit solchen chemischen Stoffen behandelt, die unter diesen Bedingungen mit der Oberfläche der hochpolymeren Gebilde chemisch reagieren.
• Vorteilhafterweise arbeitet man bei solchen Temperaturen, die in der Nähe des Schmelzpunktes des polymeren Materials bis etwa 50°C darüber liegen. Die Entfernung überschüssigen Behandlungsmittels erfolgt, soweit erforderlich, durch Auswaschen mit einer geeigneten Waschlösung.
• Gegenstand des Patentes 1171866 ist eine weitere Ausgestaltung des Hauptpatentes 1148 520, die darin besteht, daß das auf den geformten Gebilden befindliche überschüssige Behandlungsmittel nachträglich durch Verdampfen entfernt wird. Die Beseitigung des Behandlungsmittelüberschusses kann z. B. durch Infrarotbestrahlung oder Durchführen des Materials durch einen heißen Luftstrom oder Überleiten des Materials über auf 200°C erhitzten Flächen erfolgen.
• Bei diesem Verfahren wird unter den üblicherweise in Betracht kommenden Fadenspannungen gearbeitet, wobei ein Schrumpfen des Materials nicht eintritt. Es erfolgt hierbei auch keine nennenswerte Versteifung des Materials durch die Behandlung.
• Inweiterer Ausgestaltung des Hauptpatentes 1148 520 wurde nun gefunden, daß man eine weitere Verbesserung der Eigenschaften von synthetischen Fasermaterialien aus linearen hochmolekularen Polyestern aus mehrbasischen Säuren und mehrwertigen Alkoholen erhält, wenn man bei der Behandlung von endlosen Fäden aus linearen Polyestern gemäß Patent 1148 520 die Fadenspannung während der Hitzeeinwirkung so einstellt, daß ein definierter Schrumpf der Fäden eintritt. Im allgemeinen wird bei der Hitzebehandlung eine Fadenspannung von weniger als etwa 1,5 g eingestellt.
• Das Aufbringen der Behandlungsmittel geschieht in der im Hauptpatent bzw. dem obengenannten Zusatzpatent beschriebenen Weise. Als Behandlungsmittel kommen die im Hauptpatent genannten Verbindungen in Betracht. Die Entfernung etwa vorhandener überschüssiger Mengen Behandlungsmittel kann durch Auswaschen mit entsprechenden Waschbädern oder, soweit es sich um flüchtige Verbindungen handelt, durch Verdampfen derselben durch Überleiten über auf über 200 bis 350°C heiße Flächen, durch Infrarotbestrahlung oder durch Durchführen des behandelten Materials durch einen entsprechend heißen Luftstrom erfolgen. Selbstverständlich kann man mehrere dieser Maßnahmen kombinieren. Bei der Veredlung von Fasermaterial in Kabelform ist es zweckmäßig, nach der Entfernung des überschüssigen Behandlungsmittels durch Verdampfen eine Behandlung in einem kalten Wasserbad anzuschließen, um das Behandlungsmittel vollständig zu entfernen, da mitunter bei Kabeln beim Überleiten über heiße Flächen eingeschlossenes Behandlungsmittel nicht genügend schnell entfernt wird.
• In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Abzugsgeschwindigkeit für endlose Fäden zwischen 10 und 100 m pro Minute, bei Faserkabeln in der gleichen Größenordnung, jedoch vorzugsweise zwischen 10 und 50 m pro Minute, zu wählen. Hierfür kann die Behandlungstemperatur erniedrigt werden, wobei man vorzugsweise bei Temperaturen von etwa 230 bis 240°C arbeitet. Üblicherweise wird man jedoch die im Hauptpatent genannten Abzugsgeschwindigkeiten verwenden.
• Es ist ein weiterer Gegenstand unserer Erfindung, mit dem Nachbehandlungsprozeß zur Verbesserung der Anfärbbark'eit gleichzeitig eine Thermofixierung durchzuführen, durch die sich die sonst übliche Thermofixierung als eigner Arbeitsgang erübrigt. Das Verfahren kann ohne Abänderungen mit unfixierten endlosen Fäden durchgeführt werden. Die Fadenspannung wird in diesem Fall so eingestellt, daß die Polyesterfäden während der Behandlung genügend ausschrumpfen können. Der fixierte Faden besitzt nach der Behandlung einen Kochschrumpf von 1,5 bis 4,0 °/o und einen Thermoschrumpf von 3,5 bis 7,0 °/o. Der Drall des Fadens ist ebenso gut fixiert wie bei der Durchführung einer normalen Fixierung durch Dämpfen bei 120 bis 140°C.
• Die Steifheit des Materials kann durch die Variation der Fadenspannung beeinflußt werden, was von besonderer Bedeutung bei . der Behandlung von Fasern und Borsten ist. Der Behandlungseffekt ist unter sonst völlig gleichen Bedingungen um so geringer, je höher die Fadenspannung während der Einwirkungszeit der Behandlungsmittel ist, und umgekehrt. Anscheinend ist es den Molekülen der zur Einwirkung kommenden Substanzen nicht möglich, in genügendem Maße in den gespannten Faden einzudringen, um mit den Polyestermolekülen der Fadenoberfläche zu reagieren; d. h: deren Esterbindungen spalten zu können. Andererseits darf . der Faden nicht fast spannungslos durch das Behandlungsbad gezogen werden, da sonst das Behandlungsmittel zu tief in die Faser eindringt 'und die Reaktionsmöglichkeiten zu groß werden, d. h., nicht nur die Oberfläche, sondern auch der Kern des Fadens wird angegriffen und abgebaut, womit unter Umständen ein unerwünscht hoher Festigkeitsverlust eintritt.
• Durch die Variation der Fadenspannung -ist es möglich, das Material während der Behandlung in definiertr Weise schrumpfen zu lassen. Der Prozeß kann so-. -geführt*werden, daß Fasermaterial erhalten wird, welches einen Kochschrumpf- von 1 -bis -2 °/0 besitzt. In manchen Fällen kann es empfehlenswert sein, das Material nach der thermischen Behandlung um die geschrumpften Beträge nochmals zu verstrecken. Die Wiederverstreckung erfolgt in an sich bekannter Weise. -Beispiel _1 Ein endloser Faden aus- Polyäthylenterephthalät 'vom Titer 150/70 wird mit'einer Abzugsgeschwindigkeit von 50m pro Minute über eine Präparationswalze geleitet, die sich in einem Glyzerinbad von 235°C mit elf Umdrehungen pro Minute dreht. Es wird dabei eine Fadenspannung von 1 g eingehalten. Der Faden läuft anschließend über ein Bügeleisen von 290 bis 300°C und dann vor dem Aufspulen noch durch einen auf 260°C geheizten Heißluftkasten. Das resultierende Fadenmaterial ist sehr gut anfärbbar. Seine Steifheit ist stark erhöht. Der Thermoschrumpf hat sich durch die Behandlung von 8,0 auf 2,70/0 erniedrigt.
• Verwendet man ein entsprechendes unfixiertes Fadenmaterial, so wird dieses in seiner Anfärbbarkeit verbessert und gleichzeitig thermofixiert. Sein Kochschrumpf beträgt noch 2,20/" der Thermoschrumpf 5,30/" der Drall ist fixiert.
• Beispiel 2 Ein endloser Faden aus Polyäthylenterephthalat vom Titer 150/70 wird mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 50 m pro Minute über eine Präparationswalze geleitet, die sich mit elf Umdrehungen pro Minute in einem Glyzerinbad von 235 bis 240°C dreht. Die Fadenspannung wird dabei auf 1,3 g eingestellt. Der Faden läuft dann über ein 20 cm langes Bügeleisen, das auf 290°C geheizt ist und vor dem Aufspulen noch durch einen 1 m langen Heizkasten von 260'C. Er ist nach dieser Behandlung gegenüber einem unbehandelten Ausgangsmaterial besser anfärbbar und bedeutend steifer als dieses.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1: Verfahren zur Verbesserung der Anfärbbarkeit von geformten- Gebilden aus hochmölekülaren linearen Polyestern aus mehrbasischen Säuren und mehrbasischen Alkoholen durch Einwirkung organischer Verbindungen bei -erhöhter Temperatur, wobei man die Gebilde mit organischen Verbindungen, die unter diesen Bedingürigen mit der Oberfläche der hochpolymeren GebiTde reägieren und die als reaktionsfähige Gruppen H'ydröxyl-, Carboxyl-, Phosphonsäure- oder --:Sülfönsäüregruppen enthalten,- in der Weise behandelt, däß die Einwirkung "bei Temperaturen--über 200°C; während einer Zeit bis -zu 1 Sekunde erfolgt gemäß Patent 1148 520, dadurch gekennzeichn e t,-" daß -man- bei -der Behandlung -endloser Fäden die Fädenspannüng-- Während der Hitzeeinwirkung so einstellt, daß ein definierter Schrumpf der Fäden eintritt.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung mit unfixierten endlosen Fäden durchführt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1010 049.