DE1469097B - Verfahren zur Wärmebehandlung von PoIyvinylalkoholfäden - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärme- nitrilfäden ein Aviviermittel aufzubringen und die behandlung von Polyvinylalkoholfäden, wobei ihr als Fäden anschließend in einer Dampfkammer zu verHauptaufgabe das Erzielen einer bequemen, einfach strecken.

zu handhabenden, wirksamen und gleichmäßigen Um Textilstoffe und ähnliches Gut wärmezubehan-

Wärmebehandlung der Fäden und das Verhindern 5 dein, hat man sie auch schon durch ein auf erhöhter

ihrer Verfärbung bei der Wännebehandlung zugrunde Temperatur gehaltenes Bad von geschmolzenem Metall

hegt. geführt, wobei das durch das geschmolzene Metall er-

Es sind zwei Verfahren zur Wärmebehandlung von hitzte Gut durch eine Behandlungsflüssigkeit geführt

Fäden üblich, von denen das eine hauptsächlich in wird, welche auf der Oberfläche des geschmolzenen

einem Flüssigkeitsteilchen enthaltenden gasfönnigen io Metalls schwimmt. Dies ist aus der österreichischen

Medium und das "andere hauptsächlich in einem Patentschrift 185 342 bekannt.

flüssigen Medium durchgeführt wird. Bei einem in Um die den bekannten Verfahren anhaftenden gasförmigem Medium durchgeführten Verfahren wird Schwierigkeiten auszuschalten, wurde nun ein Verdie für die Wärmebehandlung erforderliche Zeit, da fahren zur Wärmebehandlung von Polyvinylalkoholdie Wärmeleitfähigkeit des gasfönnigen Mediums im 15 fäden entwickelt, das erfindungsgemäß darin besteht, allgemeinen gering ist, so lang, daß es schwierig wird, daß auf die Oberfläche der Fäden ein Polyalkylenglykol die Behandlung wirkungsvoll durchzuführen, d. h., der oder ein Siliconöl mit einer Temperatur von 235 bis Wärmebehandlungsofen erhält bei zunehmender 240 ° C aufgebracht wird, wonach die Fäden unter An-Wärmebehandlungsgeschwindigkeit beträchtlich große Wendung von Wärme gestreckt, geschrumpft und bzw. Abmessungen, so^daß es schwierig wird, die Tempe- 20 oder bei gleichbleibender Länge in einem erwärmten ratur im Inneren" des Ofens gleichmäßig zu halten, gasförmigen Medium einer Wärmebehandlung unterwobei im allgemeinen als gasförmiges Medium die worfen werden. Bei diesem Verfahren werden die billige Luft verwendet wird. Jedoch nehmen die Fäden Fäden vor dem Aufbringen der Flüssigkeit vorzugsin diesem Fall bekanntlich eine andere Farbe an. Beim weise auf 50 bis 200° C vorgewärmt.
Verfahren zur Wännebehandlung in einem flüssigen 25 Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist die für die Medium werden im allgemeinen wäßrige Salzlösungen Wärmebehandlung erforderliche Zeit kürzer, als sie für und organische Flüssigkeiten verwendet. Zu der die übliche Behandlung in einem gasförmigen Medium ersteren Gruppe gehört das aus der französischen notwendig ist, der Verfärbungsgrad ist im allgemeinen Patentschrift 1155 960 bekannte Verfahren, bei dem herabgesetzt und der Verlust des Mediums im Veraus einem Kopolymerisat von Vinylidenchlorid und 30 gleich zu dem in einem flüssigen Medium üblichen Vinylchlorid im Schmelzverfahren gesponnene Fäden Verlust verringert, so daß Hochleistungswärmebehandmit Wasser abgekühlt und in einer wäßrigen MgCl₂- lungen leicht möglich gemacht werden können. In Lösung auf 140 bis 150° C erhitzt werden. Auch ist aus diesem Falle wird der Wirkungsgrad durch das erder französischen Patentschrift 1132 961 ein Verfahren wähnte Vorerwärmen der Fäden auf 50 bis 200°C noch zur Verbesserung der Ausdehnungsstabilität von 35 weiter verbessert.

Reifencord bekannt, wobei Fäden aus Nylon oder Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Erfindung anderen Thermoplasten bei Raumtemperatur in eine werden nachstehend Beispiele aufgeführt. Der durch wäßrige Lösung eines Haftmittels eingetaucht und nach übliches Naßspinnen und Trocknen erhaltene PoIydem Trocknen bei 132°C um etwa 6% gestreckt wer- vinylalkohol-Preß- oder Ziehstrang (600 Fasern, den. Wenn jedoch eine wäßrige Salzlösung verwendet 40 4000 Denier) wird, wie in der Tabelle gezeigt, unter wird, liegt der Siedepunkt der Lösung im allgemeinen verschiedenen Bedingungen einer steten Wärmebehandzwischen 100 und ;1Ϊ0° C, wobei die Behandlung bei lung unterworfen, worauf seine Eigenschaften geeiner über dem Siedepunkt liegenden Temperatur messen werden. Wenn das Vorwärmen in einer Heiz-Druck erfordert, wodurch die Wärmebehandlung trommel erfolgt, wird Polyäthylenglykol in einem schwierig wird..-'jl .^ \ . 45 Kochbecher erwärmt; der untere Abschnitt einer sich

Wenn als Beheizungsmittel organische Flüssigkeiten frei drehenden kleinen Walze wird in die Flüssigkeit verwendet werden — im allgemeinen werden Öle und eingetaucht, ihr oberer Abschnitt wird mit dem Preßandere organische Flüssigkeiten mit hohem Siedepunkt oder Ziehstrang in Berührung gebracht, wobei die verwendet —, wird die für die Wärmebehandlung er- Walze durch die Fortbewegung der Fasern gedreht forderliche Zeit "abgekürzt, wobei die Verfärbung ab- 50 wird und die Flüssigkeit sich auf der Oberfläche der nimmt. Da jedoch diese Medien im allgemeinen eine Walze ausbreitet und an den Fasern haftenbleibt. Dahohe Viskosität aufweisen, nimmt die Menge des an bei stellt sich heraus, daß das Gewicht des anhaftenden den Fäden haftenden Materials zu, wodurch eine Mediums etwa die Häute des Gewichts der Fasern beWiedergewinnung dieser Flüssigkeiten in zufrieden- trägt. Bei den Versuchen ist eine Luftbad-Wärmestellendem Umfang erschwert ist und der Verdamp- 55 behandlungsapparatur üblicher Bauart verwendet fungsverlust des flüssigen Beheizungsmittels propor- worden.

tional mit der Steigerung der Wärmebehandlungs- Die nachstehend wiedergegebenen Versuchsergebnisse

temperatur zunimmt, wobei die Verschlechterung des zeigen, daß beim Strecken nur in einem Luftbad ohne

Beheizungsmittels bei seiner kontinuierlichen Verwen- Polyäthylenglykolauftrag 10 Sekunden Streckzeit unzu-

dung über eine längere Zeitspanne beachtlich wird. 60 reichend sind, so daß die Faser nicht völlig gestreckt

Insbesondere bei einem Hochleistungsverfahren er- wird, 30 Sekunden Streckzeit jedoch einen ziemlich

reicht das Gewicht des anhaftenden Beheizungsmittels hohen Streckungsgrad erbringen, während 1 Minute

das Mehrfache des Gewichts der Fäden, so daß der Streckzeit die maximale Faserstreckung ergibt und die

Verlust an Beheizungsmittel beträchtlich ansteigt. Dies darüber hinausgehende Streckzeit außer der stärkeren

sind die Gründe, weshalb die vorstehend erörterten 65 Verfärbung keinen Gewinn in der Streckung bringt.

Verfahren industriell kaum praktisch angewendet wer- Andererseits zeigen diese Versuchsergebnisse auch, daß

den können. Zu erwähnen ist noch die britische Patent- beim Strecken der Fasern in einem Luftbad nach dem

schrift 737 222, aus der es bekannt ist, auf Polyacryl- Anbringen von auf 24O⁰C erwärmtem Polyäthylen-

glykol auf der Oberfläche der Fasern nur 10 Sekunden Streckzeit fast die gleiche Streckung ergeben wie eine Streckzeit von 30 Sekunden ohne Polyäthylenglykolauftrag, so daß die Streckzeit auf etwa ein Drittel der früheren Streckzeit verkürzt werden kann, wobei durch die Wärmebehandlung eine geringere Verfärbung verursacht wird und recht gute Ergebnisse erzielt werden können.

	Vorwärm-	Temperatur	Temperatur	Luftbad-Wärmebehandlung	maximale Streckung	Trocken festigkeit	Färbung
Nr.	temperatur	des Polyäthylen- glykols	°c	Zeit	%	; g/d
	0C	°C	230	Sekunden	200	7,9	fast farblos
Λ J.			230	10	265	8,7	hellgelb
2	—	—	230	30	280	9,1	gelb
3	—	—	230	60	210	8,2	fast far' los
4	150		230	10	260	8,9	fast farblos
■ - 5	—	240	230	10	310	10,1	hellgelb
6	120	240	230	30	285	9,5	fast farblos
7	150	240	230	10	265	9,0	fast farblos
8	170	240	5

Außerdem wird bei- Durchführung der gleichen Wärmebehandlung nach dem Vorwärmen der Fasern der Wirkungsgrad besser, so daß die Streckzeit auf etwa ein Sechstel der früheren Streckzeit verkürzt werden kann und eine geringere Faserverfärbung eintritt. Wenn auf der Oberfläche der Fasern kein erwärmtes Polyäthylenglykol aufgebracht wird, ist die Auswirkung des Vorwärmens nur gering.

Die Wirkungen der Erfindung sind durch die Beispiele der Tabelle erläutert. Andererseits kann natürlich, sofern die Fasern einer Wärmebehandlung in einer Flüssigkeit, wie Polyäthylenglykol, unterworfen werden, die zeitverkürzende Wirkung auch erzielt werden, jedoch steigt das Gewicht der an den Fasern haftenden Flüssigkeit proportional mit dem Ansteigen der Behandlungsgeschwindigkeit merklich an, wobei die Flüssigkeit sich insbesondere im Falle ihrer langfristigen Verwendung verschlechtert, eine hohe Viskosität bekommt und dann das Gewicht der an den Fasern haftenden Flüssigkeit ein Mehrfaches des Fasergewichts erreicht. In einem solchen Falle ist die Wiedergewinnung der Flüssigkeit nicht nur schwierig, sondern darüber hinaus noch unvorteilhaft infolge ihrer zunehmenden Verschlechterung und dem Rückgang der Flüssigkeitsmenge. Erfindungsgemäß können diese Mängel beseitigt werden, wobei erstens das Gewicht des anhaftenden Mediums etwa 10% bis etwa einem Mehrfachen dieses Prozentsatzes, bezogen auf das Fasergewicht, als ausreichend angesehen ist, wobei zweitens die Wirkung bei verkürzter Behandlungszeit und auch die Gleichmäßigkeit der Behandlung fast gleich einer im flüssigen Medium ist. Außerdem erfolgt die Wärmebehandlung nach der Erfindung in Luft, so daß sie, da der Widerstand während der Wärmebehandlung im Vergleich zu dem in einem flüssigen Medium gering ist, bei Streck- und Schrumpfbehandlungen vorteilhaft ist.

Wie aus vorstehendem ersichtlich, ist die Erfindung bei ihrer industriellen Anwendung von großem Wert und vorteilhaft. Darüber hinaus ist das Verfahren nach der Erfindung nicht nur für Polyvinylalkoholfasern, sondern auch allgemein für verschiedene Arten natürlicher und regenerierter Fasern, insbesondere auch für thermoplastische synthetische Fasern anwendbar. Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Nach einem üblichen Naßspinnverfahren gewonnene Polyvinylalkoholfasern (3000 Denier, 600 Fasern) werao den mit Hilfe einer eine Temperatur von 13O⁰C aufweisenden Walze vorgewärmt. Auf die Fasern wird dann auf 240° C erwärmtes Polyäthylenglykol aufgebracht. Die Fasern wurden 8 Sekunden lang in einem Luftbad von 23O⁰C bis auf das 3,9fache gestreckt, 8 Sekunden lang in einem Luftbad von 235°C bei unveränderter Länge einer Wärmebehandlung unterworfen und dann mit Wasser stetig gewaschen und schließlich getrocknet. Man erhält prächtige weiße und schöne Fasern mit guter Wasser- und Wärmebeständigkeit, die bereits nach der Wärmebehandlung in kochendem Wasser unlöslich sind und eine Trockenfestigkeit von 9,8 g/d aufweisen.

Wenn andererseits die gleichen Fasern einem Strecken unter Anwendung von Wärme und einer Wärmebehandlung bei unveränderter Länge ohne Aufbringen von Polyäthylenglykol auf ihrer Oberfläche unterworfen werden, verlängern sich die Fasern nach dem Strecken bei 230°C für die Dauer von 30 Sekunden nur 3,8fach, und nach der Wärmebehandlung ohne Veränderung ihrer Länge bei 235° C für die Dauer von 30 Sekunden lösen sie sich in kochendem Wasser, zeigen eine hellgelbe Färbung und haben eine Trockenfestigkeit von 9,4 g/d.

Beispiel 2

Mittels eines üblichen Trockenspinnverfahrens gewonnene Polyvinylalkoholfasern werden durch die eine Temperatur von 120⁰C aufweisende Walze vorgewärmt, und auf ihrer Oberfläche wird auf 235⁰C erwärmtes Silikonöl aufgebracht, worauf sie 1,5 Sekunden lang in einem Stickstoff gasbad von 23O⁰C unter Anwendung von Wärme auf das 9fache gestreckt werden, dann 1,5 Sekunden lang in einem Stickstoffgasbad bei 233 ⁰C unter Anwendung von Wärme um 10% schrumpfen, worauf sie mit Wasser stetig gewaschen und schließlich getrocknet werden. Die so behandelten Fasern sind nach der Wärmebehandlung bereits beständig gegen kochendes Wasser, haben eine Trockenfestigkeit von 7,9 g/d, eine 12%ige Verlängerung und eine schöne weiße Färbung. Wenn andererseits die gleichen Fasern ohne Aufbringen von warmem Silikonöl auf ihrer Oberfläche einem Strecken und Schrumpfen unter Anwendung von Wärme in einem Stickstoffgasbad unterworfen werden, weisen sie nach dem Strecken für die Dauer von 5 Sekunden bei 230⁰C eine 8,8fache Verlängerung auf, und nach der Wärmebehandlung für die Dauer von 5 Sekunden bei 233⁰C und einem 10%igen Schrumpfen lösen sie sich in kochendem

Wasser auf und haben eine Trockenfestigkeit von 7,7 g/d und eine Dehnung von 11,5 %·

Beispiel3

Die aus einer Lösung von 15%igem Polyvinylalkohol, dem im Verhältnis von 1,2% des Polyvinylalkohole Borsäure beigemischt ist, gesponnenen und in eine wäßrige Lösung von gesättigtem Natriumsulfat bei 30° C, der 3 g/l Natriumhydroxyd beigemischt ist, gespritzte Fasern werden zum Entfernen der Borsäure und des Natriumsulfats mit Wasser ausreichend gewaschen, dann getrocknet und mittels Infrarotstrahlung erwärmt, worauf auf ihre Oberfläche bis auf 235⁰C erwärmtes Polyalkylenglykol aufgebracht wird, sie dann in einem Luftbad von 230° C 10 Sekunden lang auf das 3,5fache gestreckt, bei unveränderter Länge in einem Luftbad von 235⁰C 10 Sekunden lang einer Wärmebehandlung unterworfen und dann mit Wasser stetig gewaschen und schließlich getrocknet werden. Es werden schöne weiße Fasern erhalten, die gegen warmes Wasser von 12O⁰C beständig sind und eine Trockenfestigkeit von 14,2 g/d aufweisen.

Wenn die gleichen Fasern ohne Aufbringen organischer Flüssigkeit auf ihrer Oberfläche unter Anwendung von Wärme in einem Luftbad gestreckt und bei unveränderter Länge einer Wärmebehandlung unterworfen werden, erbringt das Strecken für die Dauer von 30 Sekunden bei 230⁰C nur eine l,8fache Verlängerung, und es sind die bei gleichbleibender Länge Sekunden lang einer Wärmebehandlung bei 235⁰C unterworfenen Fasern nur gegen warmes Wasser mit einer Temperatur von unter 102° C beständig und weisen eine Trockenfestigkeit von 8,3 g/d sowie eine hellgelbe Färbung auf.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von PoIyvinylalkoholfäden, dadurchgekennzeichn e t, daß auf die Oberfläche der Fäden ein Polyalkylenglykol oder ein Siliconöl mit einer Temperatur von 235 bis 240° C aufgebracht wird, wonach die Fäden unter Anwendung von Wärme gestreckt, geschrumpft und/oder bei gleichbleibender Länge in einem erwärmten gasförmigem Medium einer Wärmebehandlung unterworfen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-. zeichnet, daß die Fäden vor dem Aufbringen der Flüssigkeit vorzugsweise auf 50 bis 200⁰C vorgewärmt werden.