DE2056695B2 - Verfahren zur verbesserung der verarbeitungstechnischen eigenschaften von polyesterfaeden und -fasern - Google Patents
Verfahren zur verbesserung der verarbeitungstechnischen eigenschaften von polyesterfaeden und -fasernInfo
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Description
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 815 361 und vor einem eventuellen Dämpfen der Polyesterist
ferner ein Verfahren zur Verbesserung der Eigen- fäden vorgenommen werden.
schäften von Polyesterfasermaterialien bekannt, bei Erforderlichenfalls können zusammen mit den
dem diese mit wäßrigen Lösungen oder Emulsionen Produkten der Formel I auch andere Hilfsmittel,
von Athylenoxid- und Propylenoxid-Kondensations- 5 z. B. antistatisch wirkende Verbindungen, mitver-
produkten von Alkoholen, Aminen, Carbonsäuren, wendet werden. Als solche Antistatika kommen vor
Carbonsäureamiden oder Phenolen behandelt werden. allem kationische, stickstoffhaltige Produkte, wie z. B.
Ziel dieses Verfahrens ist ebenfalls die Ausschaltung quarternierte Fettsäureamide oder deren Derivate
der nachteiligen Auswirkungen der in den Polyester- in Betracht,
fäden vorhandenen oligomeren Bestandteilen. Auch bei io B e i ς d i e 1 1
diesem bekannten Verfahren wird jedoch nicht der
diesem bekannten Verfahren wird jedoch nicht der
überraschende, günstige Effekt der gemäß der Erfin- Ein Polykondensationsprodukt aus Terephthalsäure
dung als Präparationsmittel vorgeschlagenen Diester und Äthylenglykol wird im Schmelzspinnverfahren zu
von Butandiolpolyglykoläthern auf die Unterdrückung 200 Einzelkapillaren von je 14,8 den gesponnen. Im
des Austretens von oligomeren Bestandteilen und 15 Fallschacht unmittelbar nach Austritt aus der Spinn-
besonders auch auf die Herabsetzung der dynamischen düse werden die Kapillaren über eine Tauchwalze
Faden-Metall-Reibung erzielt. geleitet und hierbei mit einer wäßrigen Lösung
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbin- präpariert, die 0,38 Gewichtsprozent eines Kondendungen
der Formel (I) können beispielsweise hergestellt sationsproduktes aus 1 Mol 1,4-Butandioldecaglykolwerden
durch Veresterung von 1 Mol eines Anlage- 20 äther und 2 Mol Stearinsäure enthält. Diese Lösung
rungsproduktes von 8 bis 24 Mol Athylenoxid an des Präparationsmittels zeigt einen pH-Wert von
1 Mol Butandiol-(1,4) mit 2 Mol einer geradkettigen etwa 7,5. Der erzielte Auftrag an dem Kondensationsoder verzweigten Alkan- oder Alkenmonocarbonsäure produkt beträgt etwa 0,15 Gewichtsprozent,
mit 12 bis 22 C-Atomen. Für die Veresterung können Die nach feuchten Spinnfäden von 10 solchen auch Mischungen der genannten Carbonsäuren einge- 25 Präparationswalzen werden parallel geführt zu einem setzt werden. geschlossenen Band gefacht und in einer Kanne zur
mit 12 bis 22 C-Atomen. Für die Veresterung können Die nach feuchten Spinnfäden von 10 solchen auch Mischungen der genannten Carbonsäuren einge- 25 Präparationswalzen werden parallel geführt zu einem setzt werden. geschlossenen Band gefacht und in einer Kanne zur
Durch die Behandlung von Polyesterfasern gemäß Ablage gebracht. Infolge der niedrigen dynamischen
der vorliegenden Erfindung wird überraschend die Reibung und des ausgeprägten Fadenschlusses, die
weitere Bildung der Oligomeren bzw. ihr nachteiliges das Präparationsmittel den Fäden verleiht, ist eine
Austreten aus dem Fasermatrial weitgehend ver- 30 einwandfreie Ablage in den Kannen möglich, ohne
hindert. Darüber hinaus werden die durch diese daß es zu einer Verletzung der Einzelkapillaren
Oligomeren verursachten Störungen vermieden. Es kommt.
wird nicht nur in erheblichem Umfange eine Entfer- Diese Spinnbänder aus 28 Kannen werden zu einem
nung der auf der Fadenoberfläche abgelagerten oligo- Fadenkabel vereint und auf einer Bandstraße weitermeren
Verbindungen in Form von sehr feinen, leicht 35 verarbeitet. Am Eingang durchläuft das Kabel mit
abspülbaren Dispersionen erreicht, sondern darüber einer Tauchzeit von etwa 12 Sekunden eine Wanne,
hinaus bewirkt, daß die erfindungsgemäß verwendeten die mit einer wäßrigen Präparationsmittel-Lösung,
Behandlungsmittel auf den von den anhaftenden enthaltend 0,25 Gewichtsprozent des Kondensations-Oligomeren
befreiten Fäden einen feinen Film bilden, produktes aus 1 Mol 1,4-Butandiol-decaglykoläther
der eine hohe Gleitfähigkeit gewährleistet. Hierdurch 40 und 2 Mol Stearinsäure und 0,15 Gewichtsprozent
wird der dynamische Reibungskoeffizient zwischen Oleysarkosid-Natrium, gefüllt ist. Die Temperatur der
den Polyesterfäden und -fasern so weit herabgesetzt, Präparationsmittel-Lösung in der Tauchwanne bedaß
die aus der Faseroberfläche in Form von Spitzen trägt 50° C. Das Polyesterkabel läuft anschließend über
und Erhebungen noch heraustretenden oligomeren eine Abstreifvorrichtung. Die auf dem Kabel verAnteile
keine weiteren Störungen bei der Verarbeitung 45 bleichende Präparationsmittelauflage beträgt etwa
bewirken. 0,15 Gewichtsprozent.
Die Konzentration, in der die Behandlungsmittel Danach wird das Fadenkabel wie üblich bei 170" C
der allgemeinen Formel (I) zur Anwendung kommen, im Verhältnis 1: 3,7 verstreckt. Anschließend wird
kann in weiten Grenzen variieren. Im allgemeinen gekräuselt und das Kabel zur Flocke geschnitten,
kommen pro Liter der wäßrigen Behandlungsflotte 50 Die so erhaltene präparierte Stapelfaser hat vor-
etwa 2 bis 18 g, vorzugsweise 3 bis 12 g der Produkte zügliche Griffeigenschaften und zeichnet sich besonders
zum Einsatz. durch einen sehr niedrigen dynamischen Reibungs-
Diese Anwendungskonzentrationen können je nach koeffizienten aus, d. h. eine niedrige Reibung zwischen
Praxisbedingungen gegebenenfalls noch unter- odei Faser und Metall.
überschritten werden. Wesentlich für die mit den 55 Bei einem Vergleich wurde festgestellt, daß durch
Produkten zu erzielenden Effekte ist, daß sich eine den Einsatz des genannten Kondensationsproduktes
gewisse Menge des erfindungsgemäß verwendeten aus 1 Mol 1,4-Butandiol-decaglykoläther und 2 Mol
Produktes auf den Polyesterfäden oder -fasern be- Stearinsäure während des Streckprozesses die Oligo-
findet. Im allgemeinen wird die Anwendungskonzen- meren in deutlich geringerem Umfang aus den Fäden
tration der Produkte und die Auftragsweise so gewählt, 60 heraustreten als beim Einsatz eines üblichen Präpara-
daß sich eine Auftragsmenge von etwa 0,1 bis 0,3 °/0, tionsmittelöles auf Basis einer Anlagerungsverbindung
bezogen auf das Gewicht der Polyesterfäden, ergibt. von 10 Moi Äthylenoxiden an 1 Mol Stearinsäure.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Produkte Darüber hinaus wird durch den niedrigen dynamischen
können einmal oder mehrfach, gegebenenfalls auch Reibungskoeffizienten der erfindungsgemäß behandelin
verschiedenen Verarbeitungsstadien der Polyester- 65 ten Fäden ein Abrieb von vereinzelt partiell ausgefäden
aufgetragen werden. Unter Umständen kann tretenen Oligomeren bei der nachfolgenden Weiterein
nochmaliger Auftrag der Produkte der Formel T verarbeitung verhindert, was sich vornehmlich durch
auch nach dem Verstrecken, jedoch vor dem Trocknen eine stärkere Verminderung des praxisbekannten
Ausstaubens in der Spinnerei bei der Verarbeitung der genannten Stapelfaser zeigt.
Eine Polyäthylenterephthalatfadenschar mit 300 Ein- ;
zelkapillaren vom Einzeltiter 4 den wird unmittelbar nach dem Austritt aus der Spinndüse mit Hilfe von
Galetten bei 25° C mit einer wäßrigen Lösung präpariert,
die im Liter 0,3 Gewichtsprozent eines Kondensationsproduktes aus 2 Mol Laurinsäure und 1 Mol
der Anlagerungsverbindung von 15 Mol Äthylenoxid an 1 Mol 1,4-Butandiol sowie 0,15 Gewichtsprozent
eines mit Dimethylsulfat methyüerten Kondensationsproduktes aus 1 Mol Stearinsäure und 1 Mol Triäthylentetramin
enthält. Die Auflage, bezogen auf die wasserfreien Produkte, beträgt 0,? Gewichtsprozent.
Etwa 40 bis 50 dieser noch feuchten Fadenscharen
und in
auS ^ dieser
Claims (2)
1. Verfahren zur Verbesserung der verarbeitungs- Polyesterfasern und -fäden auszuschalten. Die betechnischen
Eigenschaften von Fäden und Fasern kannten Präparationsmittel besitzen vornehmlich eine
aus linearen Polyestern durch Behandeln der 5 glättende, die Rauhigkeit der Fäden und Fasern
Polyesterfäden im Rahmen ihres Herstellungs- zudeckende Wirkung. Eine befriedigende Lösung der
Prozesses vor dem Verstrecken mit einem Präpa- durch die an der Oberfläche der Polyesterfasern und
rationsmittel, dadurch gekennzeichnet, -fäden befindlichen Oligomeren verursachten Probleme
daß man als Präparationsmittel Lösungen oder und Schwierigkeiten wird durch diese Behandlung
Emulsionen verwendet, welche Verbindungen der io mit den bekannten Präparationsmitteln jedoch nicht
allgemeinen Formel erreicht.
Es wurde nun gefunden, daß man die im Faser-Ri—CO(OC2H4)B
— O — C4H8 — O--j material aus synthetischen linearen Polyestern ent-
•— -■·' haltenen oligomeren Verbindungen ausschalten und
'— (C2H4O)1B — OC R2 (I) l5 für die weitere Verarbeitung der Polyesterfäden oder
-fasern unschädlich machen kann, wenn man die PoIy-
in der R1 — CO- und R2 — CO-Reste von gerad- esterfäden im Rahmen ihres Herstellungsprozeßes vor
kettigen oder verzweigten Alkan- oder Alken- dem Verstrecken mit wäßrigen Lösungen oder Eraulmonocarbonsäuren
mit 12 bis 22 C-Atomen und sionen von Diestern von Butandiolpolyglykoläthern
η sowie in Zahlen von 4 bis 12 bedeuten, enthalten. 20 behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren
zeichnet, daß man zusammen mit den Verbindungen zur Verbesserung der verarbeitungstechnischen Eigender
Formel I antistatisch wirkende Produkte schäften von Fäden und Fasern aus. linearen PoIyaufträgt.
estern durch Behandeln der Polyesterfäden im Rahmen
25 ihres Herstellungsprozesses vor dem Verstrecken mit einem Präparationsmittel, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß man als Präparationsmittel Lösungen
Bei der Herstellung von synthetischen und hoch- oder Emulsionen verwendet, welche Verbindungen der
molekularen linearen Polyestern aus Dicarbonsäuren allgemeinen Formel
und mehrfunktionellen Alkoholen, z. B. aus Tere- 3° . _ _ „
und mehrfunktionellen Alkoholen, z. B. aus Tere- 3° . _ _ „
phthalsäuredimethylester und Äthylenglykol, entstehen Kl ~" cu(uc-2H4)ra — <->
— C4H8
nicht nur die erwarteten und erwünschten langkettigen,
fadenbildenden Makromoleküle. Es bilden sich viel- O — (C2H4O)7n — OC-R2 (T)
mehr in geringer Menge auch kurzkettige bzw. cyclische Umsetzungsprodukte. 35 in der R1 — CO- und R2 — CO-Reste von gerad-
Derartige oligomere Verbindungen, die in Mengen kettigen oder verzweigten Alkan- oder Alkenmonohis
zu etwa 5 °/0 in den Polyesterfasermaterialien ent- carbonsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen und η und m
halten sein können, bilden den Anlaß für eine Reihe Zahlen von 4 bis 12 bedeuten, enthalten,
von Störungen bei der Verarbeitung der Polyester- Es wird bereits in der deutschen Offenlegungs-
von Störungen bei der Verarbeitung der Polyester- Es wird bereits in der deutschen Offenlegungs-
fäden oder -stapelfasern. Die Oligomeren, die in 40 schrift 1 494 671 ein Präparationsverfahren für PolyForm
von Ablagerungen auf den Fäden oder Fasern esterfäden beschrieben, bei dem die Fäden mit einer
auftreten, können z. B. beim Verspinnen von Poly- wäßrigen Emulsion behandelt werden, die langkettige
ester-Kammzug zu schlechten Laufeigenschaften, Ab- Fettsäureteilester von mehrwertigen Alkoholen, wie
lagerungen auf den Maschinenteilen und lästiger z. B. Sorbitan-monopalmitat oder -monolaurat und
Staubentwicklung führen. Besondere Schwierigkeiten 45 einen nichtionogenen oberflächenaktiven Polyäther
verursachen die oligomeren Bestandteile bei Ver- enthält. Durch diese Behandlung soll eine molekulare
arbeitungsprozessen, die eine Thermobehandlung ein- Orientierung der Polyester bewirkt und die Gefahr
schließen, wie z. B. die Texturierung von Polyester- des Auftretens von Fadenbrüchen während des Streckfäden.
Auch bei der weiteren Verarbeitung von Vorganges herabgesetzt werden. Durch die angewandte
texturierten Fäden wirkt sich das Auftreten von 50 Präparation soll offensichtlich in erster Linie das
oligomeren Verbindungen nachteilig aus, da hier jede Kristallisationsverhalten sowie außerdem das Reioberflächliche
Rauhigkeit des gekräuselten Materials bungsverhalten der Filamente beeinflußt werden und
zu betrieblichen Störungen führt und darüber hinaus eine bei der Lagerung eintretende Erhöhung der
am fertigen Textilmaterial ein mangelhaftes Waren- Kristallinität unterdrückt werden. Aus diesem Grunde
bild verursacht. 55 kommen vorwiegend Verbindungen mit einer mög-
Es ist ferner bekannt, daß die oligomeren Bestand- liehst hohen Anzahl von Hydroxygruppen oder sehr
teile auch bei den üblichen Färbeverfahren von hoch oxäthylierte Produkte als Bestandteile der
Polyesterfasermaterialien zu Schwierigkeiten führen. Präparation zur Anwendung, und es werden deshalb
Da die Oligomeren im allgemeinen z. B. mit Disper- auch ausdrücklich Teilester mit nur einer Estersionsfarbstoffen
nicht anfärbbar sind, zeigen sie sich 6° verbindung eingesetzt.
auf dem gefärbten Material als weißer Staub, der Es wurde überraschend festgestellt, daß die gemäß
vornehmlich in der Spinnerei und der nachfolgenden der Erfindung angestrebte Reduzierung des Austretens
Weberei und Wirkerei in Erscheinung tritt. von oligomeren Bestandteilen nur bei Verwendung
Die Bildung von oligomeren Verbindungen bei der der gemäß der Erfindung als Präparationsmittel vorge-Fabrikation
der Polyester hat man bisher trotz aller 65 schlagenen Diester der Butandiolpolyglykoläther geAnstrengungen,
z. B. durch variation der Konden- lingt. Die Monoester dieser Verbindungen zeigen
sationskatalysatoren, nicht zufriedenstellend verhin- diesen günstigen Effekt nicht in dem erforderlichen
dein können. Es wird deshalb versucht, durch An- Maße.
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