DE1469066B - Verfahren zur Herstellung von kunst liehen Faden mit verbesserten Eigenschaf ten - Google Patents

Description

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Künstliche Fäden, die nach einem der bekannten »Spinnöl« für beide Arten der älteren Literatur

Spinnverfahren ersponnen werden, versieht man üb- stammt daher, daß die synthetische Endlosfaser nicht

licherweise unmittelbar nach dem Spinnprozeß mit in dem Maße zur damaligen Zeit Eingang in die

einer allgemein als »Spinnöl« bezeichneten Präpara- Technik gefunden hatte, daß hier unterschieden wer-

tion oder Avivage. 5 den mußte.

Durch das Spinnöl soll dem Faden unter anderem Die Aufgabe eines Spinnöls, das auf einen Endloseine möglichst niedrige Reibung erteilt werden; faden aufgebracht wird, unterscheidet sich eindeutig außerdem hat man so die Möglichkeit, den Griff der von der Aufgabe des auf eine Stapelfaser aufge-Ware, je nach dem Verwendungszweck, weich oder brachten Schmälzmittels. So hat das Schmälzmittel etwas härter zu machen. Ferner ist auch durch die io zur Aufgabe, die Flocke zu öffnen, während das Zusammensetzung des Spinnöls die Möglichkeit ge- ■ Spinnöl einen Fädenschluß herbeiführen soll. Das geben, den Faden mehr oder weniger wasserabweisend Schmälzmittel soll meist versteifen, während das zumachen. ■.·.:-.-.■■ Spinnöl die FibriUen weich machen soll.

Spinnöle sind im allgemeinen wäßrige Emulsionen, Die britischen Patentschriften 746 742 und 760 766 die beispielsweise aus einer dispersen Phase auf der 15 betreffen jedoch Zubereitungen für ein Schmälzen. Grundlage von Mineralölen oder von fetten ölen Im Falle der Patentschrift 746 742 ergibt sich dies oder der Kombination aus beiden sowie aus Emul- daraus, daß der Ausdruck »fibres« und nicht »filagatoren bestehen, durch die die Öle im Wasser ver- ments« vorkommt und auch vom Kardieren geteilt werden. Es sind jedoch auch Spinnöle bekannt, sprochen wird, also einem Vorgang, der sich prinzidie in wäßrigen Suspensionen als wirksame Bestand- 20 piell nur für Fasern eignet. In der britischen Patentteile feste Substanzen vom Charakter der Wachse im schrift 760 766 geht es schon aus der Überschrift physikalischen Sinne enthalten. Diese Spinnöle be- hervor, daß es sich um Stapelfasern handelt. Zudem sitzen den Nachteil, daß sie sich schon auf der Spinn- genügen Mischungen mit Wollfett nicht der beim maschine, an den Fadenleitorganen beispielsweise, erfindungsgemäßen Verfahren erforderlichen Bedinvon dem Faden trennen und Ablagerungen bilden 25 gung, daß der Kältepunkt der dispersen Phase des können, durch die der Faden beschädigt wird. Gemisches zwischen 20 und 65° C liegen muß.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Gemische mit Wollfett nehmen Wasser aus der man besonders gut verarbeitbare künstliche Fäden äußeren Phase der Emulsion auf und erreichen damit vorteilhaften Eigenschaften durch Behandlung durch einen Kältepunkt, der wesentlich tiefer liegt mit einer Spinnölemulsion nach dem Spinnprozeß 30 als der Temperaturbereich der erfindungsgemäß andann erhält, wenn die Gespinste mit Spinnölemul- gewendeten Gemische.

sionen behandelt werden, deren disperse Phase aus Auch in den in Melliand Textilberichte, 1954, S. 725

Mischungen von Mineralölen oder fetten Ölen mit bis 727, angegebenen Spinnölrezepten wird insbeson-

Wachsen im physikalischen Sinne mit Schmelzpunkten dere in dem letzten Beispiel auf S. 727 als Emulsions-

über 25° C, wobei der Kältepunkt der Mischungen 35 bestandteil Wollfett verwendet. Wie bereits ausge-

zwischen 20 und 65° C liegt, besteht. führt, ist zwar Wollfett nach seinem Agregatzustand

Die disperse Phase der erfindungsgemäß verwen- ein wachsartiger Körper, jedoch bildet Wollfett eben

deten Spinnölemulsionen ist bei der an der Spinn- weder mit Mineralölen noch mit fetten Ölen Ge-

maschine herrschenden oder einstellbaren höheren mische, deren Kältepunkt in den Bereich fallen, den

Temperatur flüssig, enthält jedoch bei normaler 40 die erfindungsgemäß verwendeten Gemische haben.

Raumtemperatur kristalline Teilchen. Spinnöle dieser Andere Zubereitungen, die aus Emulsionen oder

Art geben keine Ablagerungen auf den Leitorganen; Lösungen von Wasser in öligen Substanzen bestehen,

die mit ihnen behandelten künstlichen Fäden zeigen sind ebenfalls beschrieben (britische Patentschrift

auf den Verarbeitungsmaschinen eine besonders 463 548). Hier ist ein dauerhafter, wasserabstoßender

niedrige Reibung, sie besitzen einen ausgesprochenen 45 Effekt auf dem Faden ebensowenig wie niedrige

kernigen Griff, wie er bei der Herstellung von tech- Reibungswerte, wie sie mit der Erfindung der vor-

nischen Textilien vielfach erwünscht ist. Darüber liegenden Anmeldung erzielt werden, nicht zu er-

hinaus zeigen die so behandelten Fäden eine größere reichen.

wasserabstoßende Wirkung als Fäden, die mit Spinn- Man kennt ferner Textilöle in Form von Mischun-

ölen ohne die erfindungsgemäß verwendete disperse 50 gen aus Mineralölen und höheren aliphatischen

Phase behandelt wurden. Alkoholen oder Ketonen mit mehr als 8 Kohlenstoff-

Es sind zwar spinnölähnliche Zubereitungen, die atomen (britische Patentschrift 522 151 und USA.-

Mineralöle enthalten und gleichzeitig Wollfett, das Patentschrift 2 093 863), die praktisch wasserfrei

in diesem Zusammenhang die Rolle eines Emulgators sind, jedoch erst in späteren Verarbeitungsstadien

dem Mineralöl gegenüber übernimmt, bekannt. 55 aufgebracht werden und als Weichmacher dienen.

Eine solche Zubereitung ist als Textilöl geeignet, Textilöle werden aber nicht gleichzeitig als Spinnöle

nicht aber als Spinnöl für die Glättung eines auf der verwendet.

Spinnmaschine frisch ersponnenen künstlichen Fadens. Bei den Spinnölemulsionen nach der Erfindung

Der Begriff »Spinnöl« der deutschen älteren Lite- wird die wäßrige, Emulsion durch Emulgatoren be-

ratur bezeichnet nämlich zweierlei Arten von Textil- 60 liebiger Art hergestellt. Die dispergierte Phase be-

hilfsmittel, die als Faserauflagerungen verwendet steht aus Mineralöl, beispielsweise Paraffinöl, oder

werden. Erst in der neueren Literatur wird scharf fetten Ölen, wie Triolein, im Gemisch mit Wachsen

unterschieden zwischen den beiden Arten, nämlich im physikalischen Sinne mit Schmelzpunkten über

zwischen Textilmittelauflagerungen, die auf Endlos- 25° C, die sich bei höherer Temperatur in dem ver-

fäden aufgebracht werden und die auch heute noch 65 wendeten Mineralöl klar lösen, bei Zimmertemperatur

als Spinnöle zu bezeichnen sind, und andererseits den jedoch unter Bildung einer homogenen Masse daraus

Auflagerungen auf Spapelfasern, die als Schmälze kristallisieren. Geeignete Wachse sind Wachse im

zu bezeichnen sind. Die Verwendung des Wortes chemischen Sinne, wie Bienenwachs, Carnaubawachs,

Candelillawachs, Walrat oder Kohlenwasserstoffe wachsartiger Konsistenz, wie Paraffine mit Schmelzpunkten oberhalb 25° C oder mehr oder weniger anoxydierte Kohlenwasserstoffe fester Konsistenz. Weiterhin kann man höhere Alkohole mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen verwenden, die beispielsweise durch Verseifen von Spermöl oder bei der Oxosynthese oder durch Reduktion aus Fettsäuren gewonnen werden. Kriterium für die Brauchbarkeit dieser Verbindungen ist die Temperatur, bei der die Lösung des Wachses oder des wachsartigen Körpers im Mineralöl zu erstarren beginnt. Diese Temperatur deckt sich weitgehend mit dem Kältepunkt. Für die nach der vorliegenden Erfindung verwendeten Mischungen soll der Kältepunkt zwischen 20 und 65° C, vorzugsweise zwischen 25 und 50° C, liegen.

Verwendet werden hauptsächlich 2- bis 25°/oige Dispersionen bzw. Emulsionen.

Zur Herstellung der Emulsion kann man jeden der üblichen Emulgatoren, benutzen. Die angestrebten Effekte, wie Erniedrigung der Reibung, Beeinflussung des Griffes und wasserabweisende Wirkung, werden zwar mit von der chemischen Natur des verwendeten Emulgators beeinflußt, jedoch werden die so erreichten Effekte von denen überlagert, die sich bei der Verwendung der Spinnöle nach der Erfindung ergeben.

Den Spinnölemulsionen können noch weitere Bestandteile zugegeben werden, wie Mittel zur Herabsetzung der elektrostatischen Aufladung, Rostschutzmittel, Kalkbindemittel, den pH-Wert regelnde Mittel oder Fadenschluß bewirkende Substanzen.

Beispiel 1

70 Gewichtsteile Weißöl von 34 cP emulgiert man in 900 Gewichtsteilen vollentsalzten Wassers von 20° C in an sich bekannter Weise unter Verwendung von 30 Gewichtsteilen eines Kondensationsproduktes aus technischem Octadecanol mit etwa 6,8 Mol Äthylenoxyd als Emulgator.

Zum Vergleich emulgiert man eine homogene Mischung aus 20 Gewichtsteilen Weißöl von 34 cP und 50 Gewichtsteile Walrat. Der Kältepunkt dieser Mischung liegt bei 43° C.

Außerdem bereitet man eine Emulsion aus 70 Teilen Walrat.

Die erhaltenen Emulsionen trägt man auf frisch gesponnene Celluloseacetatfäden von 75/24 den auf; die Auflage beträgt etwa 2,5 %.

Jeder der drei verschiedenen präparierten Acetatfäden wird auf Reibung und auf wasserabweisende Eigenschaften geprüft.

Die Messung der Reibung erfolgt am laufenden Faden, der mit einem Umschlingungswinkel von 360° über einen Glasstift geführt wird.

Für die Bestimmung der wasserabweisenden Wirkung werden von den Fäden je 100 cm mit der Pinzette und ohne Berührung mit der Hand auf einen Glasstöpsel von 25 bis 28 mm Durchmesser eng aufgewickelt. Den Wickel streift man mit der Pinzette vom Stöpsel und legt ihn mit der Pinzette auf 500 ml völlig entsalztes Wasser von 20° C in einem Becherglas von 600 ml. Mit der Stoppuhr mißt man die Zeit, die vom Auflegen des Fadens bis zum Untertauchen unter die Oberfläche verstreicht. Von jedem Versuch werden zehn Einzelmessungen durchgeführt. Die Schwimmdauer gibt ein Maß für die wasserabweisende Wirkung.

Für die drei genannten Spinnöle wurden folgende Werte gefunden:

Spinnöl

Anteile in Gewichtsteilen
Weißöl 34 cP Walrat

70 20

50
70

14,2 11,1 14,4

Schwimmdauer in Sek. ^:

527 272

Beispiel 2

Wie im Beispiel 1 stellt man Emulsionen her aus:

a) 70 Gewichtsteilen Vaselinöl,

b) 20 Gewichtsteilen Vaselinöl und

50 Gewichtsteilen Paraffin (Schmelzpunkt: 52° C),

c) 70 Gewichtsteilen Paraffin (Schmelzpunkt: 52° C).

Beim Versuch b) löst man 50 Gewichtsteile Paraffin vom Schmelzpunkt 52° C in 20 Teilen Vaselinöl auf. Der Kältepunkt dieser Mischung liegt bei 50° C. Man emulgiert die Lösung noch heiß unter Mitverwendung von 30 Gewichtsteilen des Kondensationsproduktes aus technischem Octadecanol mit etwa 6,8MoI Äthylenoxyd in 600 Teilen Wasser von 60⁰C.

Die Emulsionen von a) und c) werden in bekannter Weise mit der gleichen Menge Emulgator wie b) hergestellt.

Die drei Emulsionen werden als Spinnöl auf Cellulose-272-Acetatfäden mit einem Titer von 75/24 den aufgebracht. Die Prüfung der Schwimmdauer wie im Beispiel 1 ergibt für

Mischung a) 4 Sekunden

Mischung b) 1074 Sekunden

Mischung c) 493 Sekunden

Die entsprechenden Werte für die Reibung sind:

Mischung a) 14,2 g

Mischung b) 12,3 g

Mischung c) 14,8 g

Beispiel 3

Mit gleichem Emulgator wie im Beispiel 1 und 2 stellt man Spinnöle her aus

a) 60 Gewichtsteilen Paraffinöl DAB 6,

b) 40 Gewichtsteilen Paraffinöl DAB 6,

20 Gewichtsteilen Paraffin, 52° C, DAB 6,

c) 60 Gewichtsteilen Paraffin, 52° C, DAB 6.

Beim Versuch b) schmilzt man 40 Teile Paraffinöl DAB 6 mit 20 Teilen Paraffin DAB 6 vom Schmelzpunkt 52° C im Wasserbad bei 60° C. Das Gemisch besitzt einen Kältepunkt von 42° C. Man emulgiert noch heiß in an sich bekannter Weise das Paraffinöl-Paraffin-Gemisch unter Verwendung von! 40 Gewichtsteilen des Emulgators wie im Beispiel 1 in 1900 Ge- wichtsteilen vollentsalzten Wassers, das man zuvor auf 60° C erhitzt hat.

In gleicher Weise verfährt man bei den zwei weiteren Versuchen; jedoch verwendet man an Stelle der Paraffinöl-Paraffin-Mischung die Einzelkomponenten.

Diese Emulsionen werden als Spinnöle auf endlose Fäden aus Cellulose-2V2-Acetatfäden mit einem Einzeltiter von 3 den verwendet. . ·■

. Die Prüfung der Reibung wie im Beispiel 1 ergibt:

Mischung a) 15,0 g

Mischung b) 9,5 g

Mischung c) 14,5 g

Die mit einem Spinnöl nach b) präparierten Fäden eignen sich besonders auch für technische Zwecke, beispielsweise zur Herstellung von Zigarettenfiltern.

Beispiel 4

80 Gewichtsteile Triolein werden in 900 Gewichtsteilen Wasser von 60° C emulgiert, wobei als Emulgator Triäthanolaminoleat, hergestellt aus 20 Gewichtsteilen Olein und 10 Gewichtsteilen Triäthanolamin, verwendet wird.

In sinngemäß gleicher Weise stellt man eine zweite Emulsion her aus 40 Gewichtsteilen Triolein und 40 Gewichtsteilen Octadecanol, wozu die gleiche Menge des oben verwendeten Triäthanolaminoleats als Emulgator ,verwendet werden. Der Kältepunkt des Triolein-Octadecanol-Gemisches liegt bei 54° C.

Beide Emulsionen verwendet man vergleichsweise als Spinnöl auf Cellulose-2V2-Acetat 75/24 den mit einer Auflage von etwa 3,0%. Nach dem Zwirnen auf 190 s werden die verschiedenen geölten Fäden wie im Beispiel 1 auf ihre Reibung gemessen. Dabei erhält man

den drei Zusammensetzungen wie im Beispiel 4 hergestellt worden sind:

a) 75 Gewichtsteile Triolein,

35 Gewichtsteile Morpholinoleat.

b) 50 Gewichtsteile Triolein, 25 Gewichtsteile Paraffin

(Schmelzpunkt 52° C), 35 Gewichtsteile Morpholinoleat, Kältepunkt des Triolein-Paraffin-Gemisches 49° C.

c) 50 Gewichtsteile Triolein,

25 Gewichtsteile Hexadecanol, 35 Gewichtsteile Morpholinoleat, Kältepunkt des Triolein-Hexadecanol-Gemisches41°C.

Bei der Prüfung
Fäden findet man

der Reibung an ungezwirnten

bei Mischung a) 145 g

bei Mischung b) 84 g

bei Mischung c) 101 g

Beispiel 7

mit dem octadecanolhaltigen Spinnöl eine Reibung von 10,8 g,

mit dem octadecanolfreien Spinnöl eine Reibung von 14,5 g.

Beispiel 5
Analog dem Beispiel 4 stellt man Spinnöle her aus

a) 80 Gewichtsteilen Triolein,

30 Gewichtsteilen Triäthanolaminoleat

b) 40 Gewichtsteiien Triplein,
40 Gewichtsteilen Walrat,

30 Gewichtsteilen Triäthanolaminoleat,
Kältepunkt des Triolein-Walrat-Gemisches 46° C.

c) 40 Gewichtsteilen Triolein,

40 Gewichtsteilen Octadecanol,
30 Gewichtsteilen Triäthanolaminoleat,
Kältepunkt des Triolein-Octadecanol-Gemisches 54° C.

Analog dem Beispiel 1 emulgiert man a) ein Gemisch aus 8 Gewichtsteilen Bienenwachs und 72 Gewichtsteilen Vaselinöl mit 20 Gewichtsteilen eines handelsüblichen Emulgators, der aus technischem Oleylalkohol durch Umsetzung mit etwa 8MoI Äthylenoxyd gewonnen wurde. Der Kältepunkt dieser Mischung liegt bei 43° C.

Vergleichsweise emulgiert man mit der gleichen Gewichtsmenge Emulgator b) 80 Gewichtsteile Vaselinöl und c) 80 Gewichtsteile Bienenwachs.

Die drei Emulsionen werden wie im Beispiel 1 auf Cellulose-2V2-Acetatfäden aufgetragen. Die Prüfung der Reibungswerte ergibt für

Mischung a) 12,4 g

Mischung b) 13,4 g

Mischung c) 13,2 g

Beispiel 8

Wie im Beispiel 7 stellt man Emulsionen her, verwendet jedoch an Stelle des Bienenwachses Candelillawachs und an Stelle des Octaglykololeyläthers als Emulgator einen tertiären Phosphorsäureester, der technisch aus Phosphorsäure durch Umsetzung mit einem Lauryltetraglykoläther gewonnen wird. Der Kältepunkt des Wachs-Vaselinöl-Gemisches liegt bei 42° C.

Nach Auftragen der Spinnöle in beschriebener Weise auf Celluloseacetatfäden von 75/24 den wer-

40

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Die emulgierten Zubereitungen werden auf endlose Nylonfäden mit einer Auflage von 0,45 °/o auf- 55 den als Reibungswerte ermittelt: gebracht, die nach dem üblichen Verstrecken einen Gesamttiter von 70/20 den aufweisen.

Die Reibungsprüfung, die am ungezwirnten Faden wie im Beispiel 1 durchgeführt wird, ergibt

Mischung a)

Wachs-Vaselinöl-Emulsion 10,2 g

Mischung b)

bei Mischung a) 189 g

bei Mischung b) 104 g

bei Mischung c) 84 g

Beispiel 6

Wie im Beispiel 5 verwendet man auf den gleichartigen Nylonfäden Spinnölemulsionen, die in folgen-

Wachs-Emulsion 13,8 g

Mischung c)

Vaselinöl-Emulsion 13,6 g

Beispiel 9

Analog dem Beispiel 7 stellt man Emulsionen her, verwendet jedoch an Stelle des Bienenwachses ein vollsynthetisches Wachs aus anoxydierten Kohlen-

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Wasserstoffen mit einem Erstarrungsbereich von 86 bis 89° C und an Stelle.des Octaglykololeyläthers als Emulgator einen primären Phosphorsäureester aus Phosphorsäure und einem Oleyloctaglykoläther. Der Kältepunkt dieses Gemisches liegt bei 50° C.
Die Prüfung der Reibungswerte ergibt:

Mischung a)

Wachs-Vaselinöl-Emulsion 12,0 g

Mischung b)

Wachs-Emulsion 13,8 g

Mischung c)

Vaselinöl-Emulsion 13,2 g

Beispiel 10

Wie im Beispiel 1 beschrieben, stellt man Emulsionen her aus

a) 80 Gewichtsteilen Vaselinöl,

b) 2,4 Gewichtsteilen Carnaubawachs,
77,6 Gewichtsteilen Vaselinöl,

c) 80 Gewichtsteilen Carnaubawachs,

wozu man als Emulgator einen tertiären Phosphorsäureester verwendet, hergestellt aus Phosphorsäure

mit Oleyltetraglykoläther. Der Kältepunkt des Gemisches b) liegt bei 48° C.

Die Prüfung der Reibungen auf Cellulose-2V2-Acetatfäden bringt folgende Werte:

Mischung a) 13,4 g

Mischung b) 12,1 g

Mischung c) 13,2 g

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung künstlicher Fäden mit verbesserten Eigenschaften durch Behandlung mit einer Spinnölemulsion nach dem Spinnprozeß, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gespinste mit Spinnölemulsionen behandelt, deren disperse Phase aus Mischungen von Mineralölen oder fetten Ölen mit Wachsen im physikalischen Sinne mit Schmelzpunkten über 25° C, wobei der Kältepunkt der Mischungen zwischen 20 und 65° C liegt, besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Mischungen als Wachse mit Schmelzpunkten über 25° C Bienenwachs, Carnaubawachs, Candellilawachs, Walrat, Kohlenwasserstoffe wachsartiger Konsistenz oder Alkohole mit mindestens 12 Kohlenstoffatomen verwendet werden.

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