DE2360978A1

DE2360978A1 - Verfahren zur herstellung von fasern aus acrylnitrilpolymerisat-mischungen

Info

Publication number: DE2360978A1
Application number: DE2360978A
Authority: DE
Inventors: Harry Gessner; Alfred Dr Nogaj; Ulrich Dr Reinehr
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1973-12-07
Filing date: 1973-12-07
Publication date: 1975-06-12
Also published as: DE2360978B2; DE2360978C3

Description

Zentralbereich Patente, Marken und Lizenzen

_ _/TT 509 Leverkusen, Bayerwerk

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Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Acrylnitrilpolymerisat-Mschungen .""'"- -

Die Erfindung betrifft Fasern aus trocken gesponnenen Acrylnitrilpolymerisaten.

An Fasern, die auf dem Textildruckgebiet zum Einsatz kommen, werden besondere Anforderungen hinsichtlich Farbstoffixiergeschwindigkeit, Farbausbeute^ Farbtiefe, vor allem aber hinsichtlieh der Egalität gestellt.

Werden z. B. Maschen- oder Webwaren aus Fasern aus einem Acrylnitrilpolymerisat mit relativ geringem Gehalt an sauren Gruppen (ca* 7p - 9o mVal/kg Polymerisat) (bestehend ζ. B. aus 93»6 Gewichtsprozent Acrylnitril, 5,7 Gewichtsprozent Acrylsäuremethylester, 0,4 Gewichtsprozent MethacroylaminobenzolbenZoldisulfpnimid und o,3 Gewichtsprozent Natriummethallylsulfonat)bedruckt, so erhält man bei Fixierzeiten von 15 Minuten keine genügende, Färbtiefe bei unvollkommener Farbausbeute, jedoch guter Egalität.

Sind die zu bedruckenden Waren aus Fasern aus Acrylnitrilpolyraerisäten mit relativ hohem Gehalt an:sauren Gruppen

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(ca. 18ο - 22ο mVal/kg Polymerisat) ("bestehend ζ. Β. aus 91,4 Gewichtsprozent Acrylnitril, 5,2 Gewichtsprozent Acrylsäuremethylester, 3,4 Gewichtsprozent Natriummethallylsulfonat) hergestellt, so erzielt man beim Bedrucken zwar hohe Farbtiefe und rasche Farbstoffixierung, jedoch stellt man unegalen und schipprigen Warenausfall fest.

Ist das Färbegut aus einem Polymerisat hergestellt, das einen mittleren Gehalt an sauren Gruppen hat (ca. 12o - 15o mVal/kg Polymerisat) ("bestehend z. B. aus 96 Gewichtsprozent Acrylnitril, 3 Gewichtsprozent Acrylsäuremethylester, 1 Gewichtsprozent Natriummethallylsulfonat), so zeigt sich beim Vielfarben-Rotationsfilmdruck zwar ebenfalls rasche Farbstofffixierung und gute Farbausbeute, jedoch nur mäßige Egalität.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß diese Nachteile nicht auftreten, wenn man zur Herstellung von Fäden nicht nur ein einheitliches Polymerisat verwendet, sondern eine Mischung aus einem Polymerisat mit einem relativ geringen Gehalt an sauren Gruppen und einem Polymerisat mit einem relativ hohen Gehalt an sauren Gruppen.

Gegenstand der Erfindung sind daher Fasern aus einem Gemisch von zwei Acrylnitrilpolymerisaten, hergestellt nach dem Trockenspinnverfahren, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aus einem Gemisch von zwei Acrylnitrilpolymerisaten A und B in Verhältnissen von A : B wie 4o : 6o bis A : B wie 7o : 3o bestehen, wobei A einen Gehalt von 7o - 9o mVal/kg Polymerisat und B einen Gehalt von 18o - 22o mVal/kg Polymerisat an sauren Gruppen aufweist.

Erfindungsgemäße Fasern werden hergestellt, indem man nach dem Trockenspinnverfahren die Lösung eines Gemisches von zwei Acrylnitrilpolymerisaten A und B in Verhältnissen von

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A : B wie 4o : 60 Ws A : B wie 7o : 3o verspinnt, wobei A

einen Gehalt von 7o - 9o mVal/kg Polymerisat und B einen -

Gehalt von 180 - 22o: mVal/kg 'Polymerisat an sauren Gruppen aufweist. ' "":■■: .,." "-.".'

Zur Herstellung von Fäden ist ein Polymerisatgemisch, das aus 5o Gewichtsprozent A und 5o Gewichtsprozent B. besteht, besonders "bevorzugt.

Acrylnitrilpolymerisate sindinsbesondere Aerylnitrilcopolymerisate aus mindestens 85 Gewichtsprozerit Acrylnitril, einem einpolymerisierten Pärbeadärtiv und einer weiteren copolymerisierten Verbindung. :

Färbeadditive, die im Rahmen dieser' Erfindung einpolymerisiert werden können, sind ζ.B. Methallylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Acrylsäure und ihre Salze.

Als. weitere copolymerisierte Verbindungen kommen (Meth)acrylsäureester, wie z. B. Methacryrsäuremethyl-/uhd -äthylester, Acrylsäuremethyl- und -äthylester sowie Vinylester, wie z. B. Vinylacetat, besonders in Betracht.

Der Gehalt der Acrylnitrilpolymerisate an diesen weiteren copolymerisieTten Verbindungen beträgt vorzugsweise 5 - 6 Gewichtsprozent. ■■-";" \ "' ^Ί : ."■--.. ;

Die erfindungsgemäßen Fasern bieten besondere Vorteile auf dem Textildruckgebiet. / .-",.'

Aus erfindungsgemäßen Fasern hergestellte Webwaren (z. B. Satin) und Maschenwaren (z. B. Single-Rundstrickware) zeichnen sich im RotatiönsfUmdruck vor allem durch hohe Färbtiefe und besonders gute Egalität aus-. Dies zeigt- sich durch gleichmäßig

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tiefe Anfärbung der Dessins bei ausgeprägter Konturenschärfe.

Die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Fasern gegenüber sowohl trocken- als auch naßgesponnenen Fasern aus nur einem Acrylnitrilpolymerisat, bei dem durch Variation des Comonomerenanteils und des Färbeadditivanteils der Gehalt an sauren Gruppen ebenso 125 -155 mVal/kg Polymerisat beträgt, wie er bei der Erfindung bevorzugt ist, wird aus Tabelle II deutlich. Hieraus zeigt sich, daß bei Pasern aus nur einem Polymerisat zwar ebenfalls rasche-Färbstoffixierung und gute Farbausbeute, überraschenderweise jedoch keine so hohe Egalität im Vielfarben-Rotationsfilmdruck wie bei erfindungsgemäßen Fasern erhalten werden.

Beispiele

Bestimmung der sauren Gruppen im Polymerisat:

Das zu prüfende Acrylnitril-Copolymerisat wird zur Entfernung von Salzen 3o Minuten mit destilliertem Wasser ausgekocht und dann bei 5o°C im Vakuumtrockenschrank getrocknet. 5oo mg Polymerisat werden in 25 ml Dirnethylsulfoxid unter Erwärmen gelöst und die gelöste Probe zweimal durch ein Austauschrohr (Rohrdurchmesser 12 mm, Rohrlänge ca. 2oo mm), welches einen handelsüblichen gelförmigen Kationenaustauscher aus einem Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisat mit Sulfonsäure-Gruppen als funktionellen Gruppen und einem Gehalt von 9o $ Divinylbenzbl enthält, geschickt. Man spült mit 75 ml Dimethylsulfoxid nach. Dem Eluat werden 1o Tropfen Phenolphthalein zugesetzt und dann mit o,o5 normaler alkoholischer Kalilauge bis zum Umschlagpunkt nach blau titriert. Der Blindwert von reiner Dimethylsulfoxidlösung wird in gleicher Weise ermittelt und vom Titrationswert abgezogen. Die Fehlergrenze dieser Bestimmung beträgt ca. + 5 %·

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Beispiel 1

5o Gewichtsteile eines Aerylnitrilpolymerisates aus 93»6 $ Acrylnitril, 5,7 i° Acrylsäuremethylester, o,4 % Methaeroylaminobenzol-benzoldisulf onimid und ο, 3 $ Na-methallylsulf onat (Polymerisat A) werden mit 5o Gewichtsteilen eines Acrylnitril, 5,3 ^c/o Acrylsäuremethylester und 3,4 $ Na-methallylsulfonat (Polymerisat B) in Dimethylformamid gelöst, unter Rühren vermischt und aus 29$igen Dimethylformamidlösungen nach Standardarbeitsweisen, die in der Technik bekannt sind, trocken gesponnen.

Das Spinnband wurde zu einem Kabel vom Gesamttiter dtex 1 o25 ooo zusammengeführt, in siedendem Wasser auf das . 3,8fache seiner Ursprungslänge verstreckt, mit Wasser ausgewaschen und aviviert. Anschließend wird das Fäserkabel einer Trockenschrumpfbehandlung in einer bekannten Trockenvorrichtung mit 14 gelochten Tambours unterzogen. Der Streckbandschrumpf beträgt 28 %. Die Schrumpfung läßt sich wahlweise auf den Tambours 1 - 5 einstellen. Sie erfolgt stufenweise zu 18 $ und 7 °/o> Laufgeschwindigkeit des Kabels 5o ra/minj Druchlaufzeit ca. 7o see.; Temperatur maximal 17o°C. Das Paserkabel, welches mit Ca^ 3i° Restschrumpf die Trocknervorriehtung verläßt, wird anschließend gekräuselt, geschnitten und kontinuierlich mit Sattdampf von 11o - 115⁰C besprüht und danach bei Temperaturen zwischen 1Jo - 14o°C getrocknet, mit durchsaugender Luft abgekühlt und zu Ballen gepreßt. Hieraus hergestellte Pasergarne vom Titer 3,3 dtex haben einen Garnkochschrumpf von o,6 fo. Anzahl der sauren Gruppen/kg Polymerisat = 141; Bewertung der aus diesen Easergarnen hergestellten bedruckten Single-Rundstrickware: siehe Tabelle I.

Beispiel 2 V

In gleicher Weise werden 4o Gewichtsteile des in Beispiel 1 beschriebenen A-crylpolymerisates A mit 6o Gewichtsteilen des

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Acrylpolymerisates B in Dimethylformamid gelöst, unter Rühren vermischt und aus 29$igen Dimethylformamidlösungen gesponnen.

Das Spinnband wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, nachbehandelt. Hieraus hergestellte Jasergarne vom Titer 3,3 dtex hatten einen Garnkochschrumpf von 2,4 ^; Anzahl der sauren Gruppen/kg Polymerisat: 149; Bewertung der bedruckten Ware: vgl. Tabelle I.

Beispiel 3

6o Gewichtsteile des in Beispiel 1 beschriebenen Polymerisates A wurden mit 4o Gewichtsteilen des Polymerisates B in Dimethylformamid gelöst, unter Rühren vermischt und aus 29$igen Dime thy If ormamidlösungen gesponnen. Das Spinnband wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, nachbehandelt. Hieraus hergestellte Fasergarne vom Titer 3,3 dtex hatten einen Garnkochschrumpf von 2,7 %' Anzahl der sauren Gruppen/kg Polymerisat: 129· Die Bewertung der bedruckten Ware geht wieder aus der Tabelle I hervor.

Beispiele 4 und 5

Nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren, jedoch mit den in Tabelle I genannten Mischungsverhältnissen wurden fäden hergestellt und zu Single-Rundstrickware verarbeitet. Ihre Bewertung für den Einsatz auf dem Textildruckgebiet ist in Tabelle I festgehalten.
Yergleichsbeispiele

In den Vergleichsbeispielen a - f wurden Polymerisate, deren Zusammensetzung aus Tabelle II ersichtlich ist, nach Standards arbeitsweisen, die in der Technik bekannt sind, trocken gesponnen, in den Vergleichsbeispielen g - i naß gesponnen. Die Spinnbänder wurden, wie im AusfUhrungsbeispiel 1 beschrieben, nachbehandelt. Aufgrund der unterschiedlichen Zusammensetzung

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der Polymerisate ergeben sich auch unterschiedliche Gehalte an sauren Gruppen. Die Bewertung der "bedruckten Single-Eundstrickwaren, hergestellt aus den einzelnen Pasergarnen, sind in der Tabelle II zusammengefaßt, .

Sämtliche Polymerisatmischungen wurden zu Fasern 3,3 dtex glänzend trocken gesponnen und anschließend auf der, Single-Rundstrickmaschine in R/L-Bindüng _tzü Qualitäten aus Garnen vom Titer tex 280 verarbeitet.

Die unter gleichen Bedingungen gewaschene und gespannte Ware wurde in 5 Farben (hellbraun, kaffeebraun, blau, grün und rotorange bei schwarzen Konturen) auf der Eotationsfilmdrüekmaschine bedruckt und anschließend auf einem kontinuierlich arbeitenden Dämpfer (Mather-Platt-Gontinue-Dämpfer) bei 102⁰C und in einem diskontinuierlichen Dämpfer ^(Sterridämpfer) bei 1o5°C (0,4 atü) je 15 Minuten lang gedämpft. Bewertet wurde die Egalität und Färbtiefe der Drucke anhand der einzelnen Dessins von 4 Experten auf dem Textildruckgebiet. Die Beur- ■". teilung der Farbtiefe und" Färbausbeute wurde so vorgenommen, daß den Drucken, welche aus handelsüblichen trocken gesponnenen Acrylfasern (Tergleichsbeispiel a) hergestellt worden, sind, 1oo$ige Färbtiefe und der Deep-Dyeing-Iype (Vergleichsbeispiel b) 2porige Farbtiefe zugeordnet wurden.

Die"Egalität wurde durch visuellen Vergleich der Farbgleichmäßigkeit in den einzelnen Dessins unter Berücksichtigung der Konturenschärfe in Noten bewertet. Die einzelnen Noten bedeuten 1 = sehr gut; 2 - gut; 3= befriedigend; 4 = mäßig und 5 = schlecht (schippriger Warenausfall unter Verwischung der Konturensehärfe). ·

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Tabelle I

Bei- Zusammensetzung der Misch- saure Bewertung

spiel Polymerisate verhält- Grup- Farbtiefe und Egalität

Nr. Polymeri- Polymeri- nis pen Farbausbeute

sat A sat B Polym.A: mVal/kg

Polym.B

Mather

Platt

Dämpfer

Stern-Dämpfer

Matner Stern-Platt Dämpfer
Dämpfer

(Tarnkoch schrumpf

cn ο cn oo

1	93,6 io	91,4 %
	Acryl	Acryl
	nitril,	nitril,
	5,7 io	5,2 £
	Acrylsäu-	Acrylsäu-
	remethyl-	remethyl-
	ester,	ester,
	o,4 io	3,4 # Na
	Methacro-	me thallyl-
	ylamino-	sulfonat
	benzol-
	benzoldi-
	sulfon-
	imid
	o,3 $> Na
	me thallyl-
	sulfonat
2	Il	It
3	Il	Il
4	Il	It
5	Il	It

5o:5o

141

18o

4o:6o	149	195
6o:4o	129	15o
7o:3o	122	Ho
3o:7o	159	19o

17o

2oo 15o 165 18o

- 2
2

2-3
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2,4 2,7 3,7 3,4

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Claims

Patentansprüche

1. Fasern aus einem Gemisch, von zwei Acrylnitrilpolymerisaten, hergestellt nach dem Trockenspinnverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gemisch von zwei Acrylnitrilpolymerisaten A und B in Gewichtsverhältnissen von A : B wie 4o : 60 bis A: B wie 7o : 3o bestehen, wobei A einen Gehalt von 7o - 9o mYal/kg Polymerisat und B einen Gehalt von I80 - 22o mVal/lcg Polymerisat an sauren Gruppen aufweist► ·

2. Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie

aus einem Gemisch von A und B im Gewichtsverhältnis ■".""". 5o :" 5o bestehen. ;

3· Verfahren zur Herstellung von Fasern aus einem Gemisch von zwei Acrylnitrilpolymerisaten nach demTrockenspinnverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von zwei Acrylnitrilpolymerisaten Ä und B in GewichtsVerhältnissen von A : B wie 4o : 60 bis A : B wie 7o : 3o verspinnt, wobei A einen Gehalt von 7o - 9omYal/kg Polymerisat und B einen Gehalt von I80 ^ 22o mVal/^cg Polymerisat an sauren Gruppen aufweist. —-

4· Verwendung von Fasern nach Anspruch 1 zur Herstellung von textlien Gebilden,

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