CH228409A

CH228409A - Verfahren zur Herstellung einer stark gekräuselten Kunstfaserflocke.

Info

Publication number: CH228409A
Authority: CH
Inventors: Ag Heberlein Co
Original assignee: Heberlein & Co Ag
Priority date: 1941-08-30
Filing date: 1941-08-30
Publication date: 1943-08-31

Description

Verfahren zur Herstellung einer stark gekräuselten Nunstfaserflocke. . Es ist bekannt, wollähnliche Kunstfäden dadurch zu erzeugen, dass man die Elemente eines Kunstfadens durch Überdrehen über die normale Drehzahl und Belassen in diesem Zu stand und nachheriges Zurückdrehen in ihrer Verbindung derart lockert, dass der Faden in der ganzen Länge eine Kräuselung mit wei chem Griff erhält. Es ist ferner bekannt, dass dieser Effekt durch ein besonderes Fixieren des ersten Zwirnes (z.

B. durch Dampf, Hitze, oder Quellmittel) verbessert wird und dass man die gewonnenen Gespinste nachträglich auch auf Stapel schneiden und so verspinnen kann, wozu sich die gekräuselten Fasern be sonders eignen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer stark ge- kräusalten Kunstfaserfloeke, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man das Faserbün del unmittelbar nach der Bildung der Fibrillen., wenn diese sich noch in einem Zu tand erhöhter Plastizität befinden, einer Drehung unterwirft, deren Ausmass durch die Formel
EMI0001.0016
bestimmt ist, worin T die Drehungszahl per Meter,

N die Anzahl Deniers und a den. Drehungskoeffizienten bedeutet und wobei a mindestens 17 000 ist, den Zwirn fixiert, hierauf aufzwirnt und das Faserbündel in Stapelfasern zerschneidet.

Es hat sich .zum Beispiel gezeigt, dass man bei dieser Arbeitsweise, das heisst da durch, dass man die erste Zwirnung in einem Zustand erhöhter Plastizität der Faser vor nimmt, nicht nur verbesserte Effekte er hält, sondern auch erreicht, unter Umstän den ein oder mehrere Verfahrensschritte der bekannten Arbeitsweise einzusparen. So kön nen beispielsweise das Trocknen und/oder Waschen, das heisst Arbeitsschritte, die ohnehin bei der Herstellung der Kunstfaser notwendig werden, zusammenfallen mit dem Fixieren des ersten Zwirnes nach dem erfin dungsgemässen Verfahren. Die Verbesserung der Effekte zeigt sich im Aussehen: und Griff und vor allem in einer Erhöhung der Dauerhaftigkeit.

Als Ausgangsmaterial für die Herstel lung der stark gekräuselten: Kunstfaser- flocke kommt bemerkenswerterweise jede Art von Spinnlösung bezw. Kunstfaser material in Frage, wie z. B. Viskose- oder Kupferkunstseide, Acetylcellülose, Casein, Superpolyamide oder Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Vinylacetat. Die Erteilung der ersten Drehung soll möglichst unmittel bar nach der Bildung der Fibrillen, das heisst nach dem Austritt aus der Düsenöffnung ge schehen, in einem Moment, wo sich die Faser noch in einem Zustand erhöhter Plastizität befindet.

Wird die Faser dabei durch einen Fällprozess gebildet, so kann die erste Drehung zum Beispiel unmittelbar nach der Koagulation oder unmittelbar nach dem Ent schwefeln, Waschen usw. erfolgen.

Die Drehung soll zum Beispiel für einen Faden von 300 Deniers etwa 15 bis 170(l Touren je Meter betragen. Das Fixieren die ses ersten Zwirnes kann auf verschiedene Weise geschehen. Ein gewisses Fixieren fin det bereits statt, wenn man das Material im überzwirnten gespannten Zustand eine zeit- lang belässt. Ebenfalls findet ein Fixieren statt, wenn man die überzwirnte frisch ge fällte Faser wäscht, da dabei die ursprüng liche Formbarkeit zurückgeht. Auch Dämp fen, Behandeln mit Quellmitteln, Erhitzen in trockenem Zustand, sind geeignet, den Zwirn zu fixieren. Es können auch mehrere dieser Mittel gleichzeitig oder nacheinander zur Anwendung gelangen.

Nach dem Fixieren des Zwirnes wird das Faserbündel wieder aufgedreht. Zweckmässig geht man dabei mit dem Zwirn zurück bis gegen den. Nullpunkt oder darüber hinaus in entgegengesetzter Richtung. Besonders wenn man nach dem Aufzwirnen die Effekte zum Beispiel durch eine Formaldehydbehandlung stabilisieren will, empfiehlt es sich, das Faserbündel bis auf etwa 50 bis 80 Touren je Meter über den Nullpunkt hinaus zurück zudrehen,.

Nach dem Wiederaufzwirnen wird es in bekannter Weise in Stapelfasern zer- schnitten, wobei vor oder nach dem Zer schneiden eine Formaldehydbehandlung der Faser oder eine Kunstharzeinlagerung in die Faser eingeschaltet werden kann, zum Zivech. die Dauerhaftigkeit bezw. Echtheit der Effekte noch weiter zu erhöhen.

Das Zwirnen kann auf Spulen. z. B. auf Ringzwirnmaschinen vorgenommen werden oder man kann in bekannter Weise in Zen trifugen hochtourig drehen. An Stelle dieser diskontinuierlichen Arbeitsweise kann auch nach einem kontinuierlichen Verfahren ge arbeitet werden, wenn man Zw irnereivorrich- tungen benutzt, die auf der Erzeugung eines falschem, das heisst vorübergehenden Z\virnes beruhen, wie sie zum Beispiel (in den eng lischen Patentschriften Nr. 44?073 und 464981) von der British Celanese beschrieben sind.

Die nachfolgenden Beispiele veranschau lichen die erfindungsgemässe Arbeitsweise, ohne jedoch die möglichen Ausführungs formen zu erschöpfen.

Beispiel 1: Auf eine Zentrifugenspinn- maschine werden zwei von benachbarten Düsen hervorgebrachte Viskosefaserbündel mit einem Titer von je1000 Deniers zusam men verzwirnt. Bei \?0 m Abzugsgeschwin digkeit und einer Tourenzahl des Spinn topfes von 8000 Drehungen je Minute erhält man ein Garn von ?000 Deniers, das 400 Drehungen je -Meter aufweist.

Der Spinnkuchen wird in der üblichen Weise ge waschen, entsch -efelt und damit fixiert und, ii,enn nötig, gebleicht. Hierauf wird bis zirka 50 Touren je Meter über den Null punkt aufgedreht und anschliessend nass auf die gewünschte Stapellänge geschnitten. Nach dem Öffnen wird das Material auf einem Band- oder Kastentrockner getrocknet. Man erhält ein gekräuseltes, ut verspinn- In bares Flockmaterial.

Beispiel ?: Der nach Beispiel 1 erhaltene Spinnkuchen wird nach dem Waschen bezw. Entschwefeln und eventuell Bleichen bei mög lichst hoher Temperatur, zweelzmässig 130 bis 140 C getrocknet. Es ist- dabei vorteilhaft, das Garn unter Spannung zu trocknen..

Nach dem Trocknen und dadurch erfolgter Fixie rung wird das Garn auf Randspulen über geführt, von diesen auf einer Zwirnmaschine aufgedreht und in der, der ersten Verzwir- nung entgegengesetzten Drehrichtung auf 50 bis 70 Touren je Meter verzwirnt. 100 bis 120 solcher Garne werden dann zusammen geführt und auf einer StapeIfaserschneid- maschine auf die gewünschte Stapellänge ge- schnitten. Man erhält so eine Zellwollflocke mit gutem Spinneigenschaften.

Beispiel 3: Die Herstellung des Spinn kuchens und das Waschen erfolgt wie in Bei spiel 1, dann wird das Garn aber in nassem Zustande auf Randspulen gespult und auf diesen. in einem geeigneten Heissluftkasten getrocknet und dadurch fixiert. Die trocke nen Spulen werden hernach in einem Rund dämpfer 3/.4 Stunden bei 3 atü gedämpft und schliesslich, wie in Beispiel 1 angegeben, auf gezwirnt und zu Stapelfasern geschnitten.

Die anfallende Flocke wird nun während 10 Minuten mit einer Lösung folgender Zu sammensetzung behandelt:
EMI0003.0012

Formaldehydlösung <SEP> cone. <SEP> techn. <SEP> 100 <SEP> cm'
<tb> Aluminiumrhodanidlösung <SEP> 17 <SEP> B6 <SEP> 40 <SEP> cmg
<tb> Nasser <SEP> 860 <SEP> ein'
<tb> 1000 <SEP> cm' Das Fasergut wird darauf zentrifugiert, getrocknet und anschliessend während 15 Mi nuten auf 120 C erhitzt. Das so erhaltene Flockmaterial weist eine starke und gegen Nassbehandlungen weitgehend widerstands fähige Kräuselung auf.

Beispiel 4: Auf einer Haspelspinn- maschine hergestellte Viskosefaserbündel, bestehend aus 800 Einzelfasern und einem Gesamttiter von 1200 Deniers werden in Strangform gewaschen, entschwefelt, ge bleicht, hierauf in nassem Zustande aufge spult und nass auf 850 T/m in S-Richtung gedreht.

Das Garn wird auf der Zwirn maschine auf wasserfest imprägnierte Kar tonhülsen. aufgewickelt und auf diesen in einem Heissluftkasten bei Temperaturen über 1.00 C getrocknet und dadurch fixiert, an schliessend aufgezwirnt und auf 60 T/m in Z-Richtung gedreht.100 bis 200 Garne wer den nun direkt von den Zwirnkops vereinigt und so in Form eines Garnbündels auf eine Stapellänge von etwa35 mm geschnitten. Das anfallende Stapelfasermaterial wird 10 Minu ten gedämpft. Man erhält so eine schöne ge kräuselte Flocke, die sich gut nach dem Baumwollspinnverfahren weiter verarbeiten lässt.

Beispiel 5: Auf einer Spulenspinn- maschine wird ein Viskosefaserbündel mit einem Gesamttiter von 1000 Deniers herge stellt. Nach dem Waschen und Entschwe- feln wird das Faserbündel im nassen Zustand direkt von den Spinnspulen auf 900 T/m in S-Richtung gedreht, auf perforierte Hülsen aus Aluminium oder Kunstharzpressmasse aufgewickelt und auf diesen getrocknet, ge dämpft und damit fixiert. Man dämpft 10 Minuten. bei 4 atü.

Nach dem Dämpfen wird aufgezwirnt und auf 40 T/m in Z- Richtung gedreht. Durch Vereinigung von 100 bis 200 solcher Faserbündel wird ein Strang geformt und dieser in lose hängendem Zustande ohne Anwendung eines Über druckes gedämpft. Nach dem Dämpfen führt man den Strang ebenfalls spannungslos durch eine kalte wässerige Lösung, ent haltend 5/'101 Formaldehyd, 2 % Chlorzink und 1 ,wo Kalialaun und presst den Flüssig keitsüberschuss zwischen weichen Gummi walzen ab.

Der Strang wird bei 60 bis 70 C vorgetrocknet und anschliessend lose hängend während 20 Minuten auf 120 C erhitzt. Man wäscht die zurückbleibenden. Salze aus, avi- viert eventuell mit schwacher Seifenlösung und schneidet das nasse Fasermaterial auf die gewünschte Stapellänge. Das anfallende Fasergut wird aufgelockert und in einem Bandtrockner getrocknet. Man erhält eine gut wasserbeständige, gekräuselte Zellwolle.

Beispiel 6: Fünf nach dem Kupferoxyd ammoniakverfahren hergestellte Faserbündel zu je 240 Deniers werden nach dem Ent- kupfern in nassem Zustande zusammen auf 900 T/m in S-Richtung gedreht. Das ver zwirnte Material wird dann auf den. Zwirn kopf bei 120 bis 140 C getrocknet und da- mit fixiert, anschliessend aufgezwirnt und wenig über den Nullpunkt in Z-Riclitung gedreht. Zum Schluss wird auf den ge bräuchlichen Schneidmaschinen auf die ge wünschte Stapellänge geschnitten..

Man er hält so ein gut verspinnbares, schön ge kräuseltes Stapelfasermaterial.

Beispiel 7: Die Behandlung geschieht wie in Beispiel 5 mit dem Unterschied, dass das auf 900 T/m verzwirnte Fasergut nach dem Trocknen noch 1 Stunde bei 2 atü gedämpft und damit fixiert wird.

Beispiel. 8: Vier Faserbündel zu 40 Fibril- len vom Einzeltiter 5 Deniers, hergestellt nach einem der bekannten Trockenspinnver- fahren für Acetatseide, werden unmittelbar nach dem Spinnprozess zusammen auf 1000 T/m in S-Richtung verzwirnt, in diesem Zustande zur Fixierung während 1% Stunde bei 0,2 atü der Einwirkung von gesättigtem Wasserdampf ausgesetzt,

getrocknet und an- schliessend auf 60 Touren in Z-Richtung ge dreht. Etwa 100 solcher Garne werden zu einem Strang vereinigt und dann auf einer Stapelfaserschneidmasehine auf die ge wünschte Stapellänge geschnitten. Das an fallende Flockmaterial wird zweckmässig durch leichtes Dämpfen ohne Überdruck etwas aufgelockert. Man erhält eine schön gekräuselte Acetatstapelfaser.

Beispiel 9: Nach dem in Beispiel 8 be schriebenen Verfahren hergestellte Stapel fasern werden nachträglich während 15 Mi nuten in einer 60 C warmen Seifenlösung, enthaltend je Liter 2 g Ölseife behandelt, gut gespült, ausgeschleudert und auf einem Bandtrockner getrocknet. Man erhält ein Flockmaterial von wollähnlicher Beschaffen heit.

Beispiel 10: Einer Acetylcellulose-Spinn- lösung setzt man 15 % Monoacetin, berechnet auf den Gehalt an Sekundäracetat. zu und verspinnt die Lösung hernach in der üblichen Weise zu einem Faserbündel von 600 De- niers. Dieses wird aus 1200 Touren/m ver zwirnt und um zu fixieren während 10 Mi nuten auf 160 C erhitzt,

dann aufgedreht und in entgegengesetzter Richtung auf 80 Tim gedreht. Noch im Fasermaterial ver bliebene Quellmittelreste werden mit kaltem Wasser ausgewaschen, worauf die zu einem 1-2 cm dicken Strang vereinten Faser- biindel auf die gewünschte Stapellänge ge schnitten und das Flockmaterial getrocknet wird.

Betspiel 11: Faserbündel aus Cellulose- acetat mit einem (-lesanittiter von 2000 De- niers werden direkt nach dem Spinnprozess auf 600 T .'m in S-Richtung gedreht, zur Fixierung während 1 Stunde auf 200 C er hitzt, dann auf 50 T'm in Z-Richtung umge zwirnt und anschliessend auf einer Stapel faserschneidmaschine geschnitten. Die an fallende Flocke zeio-,:t eine gute Kräuselung.

Beispiel. 12: Aus einem Mischpolymerisat von Vinylacetat + Vinylchlorid hergestellte Garne (Vinyon, PeCe-Faser) mit einem Ge- samtt.iter von 100m Den.iers werden direkt im Anschluss an den Spinnprozess auf 800 Tim in S-Rrichtung gedreht, auf wasser beständige perforierte Hülsen aufgewickelt und auf diesen während 1 Stunde in Wasser von 90" C eingelegt und fixiert.

Hierauf wird das Garnmaterial bei .10" C ;getrocknet, anschliessend von dienen Hülsen, auf70 T'ni in Z-Riclitunb uncezwirnt und zum Schluss auf die gewünschte Stapellänge geschnitten. Die anfallende Faserflocke zeigt. eine starke Kräuselung.

Be;sp;cl 13: Ein llisclipolv merisat, her gestellt aus 88% Vinylchlorid und 12 Vinylacetat wird in Aceton gelöst und zu Fasern versponnen. Von verschiedenen Düsen frisch produziertes Fasermaterial wird zu einem Faserbündel von einem Gesamttiter von etwa 2000 Deniers vereinir,-t,

auf 120(_1 T/m verzwirnt und kalt auf die doppelte Länge gestreckt. Das unter Spannung ge haltene Fasermaterial wird nun auf l00 C erhitzt und dadurch fiziert. Nach dem Ab kühlen -wird das Faserbündel aufgedreht, über den Nullpunkt hinaus in der dem ur- sprüngliehen Drehzwirn entgegengesetzten Richtung auf 60 T'm gedreht und schliesslich in Stapelfasern geschnitten..

Man erhält ein typisch gekräuseltes Flocl,:material. Beispiel 14: Durch Verspinnen von Poly- hexamethylemadipamid gewonnene Fasern mit einem Einzeltiter von etwa 6 Deniers werden zu einem Faserbündel mit einem Gesamttiter von 1800 Denvers vereinigt und unmittelbar nach dem Spinnprozess kalt und 200 % ge streckt.

Anschliessend wird das Faserbündel auf 1200 T/m in S-Richtung gedreht, auf perforierte Hülsen aufgewickelt, auf diesen Hülsen während 15 Min. bei 0,3 atü ge dämpft, getrocknet und so fixiert hernach auf 50 T/m in Z-Richtung zurückgedreht. 100 bis 200 solcher Garne werden zu einem Strang vereinigt und auf die gewünschte Stapellänge geschnitten. Das so erhaltene Stapelfasermaterial ist typisch gekräuselt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren. zur Herstellung einer stark ge kräuselten Kunstfaserflocke, dadurch ge kennzeichnet, dass man das Faserbündel un mittelbar nach der Bildung der Fibrillen, wenn diese sich noch in einem Zustand er höhter Plastizität befinden, einer Drehung unterwirft, deren Ausmass durch die Formel T=^ @Nbestimmt ist, worin T die Drehungs zahl Vper Meter, N die Anzahl Deniers und a den, Drehungskoeffizienten bedeutet und wo bei a mindestens 17000 ist, den Zwirn fixiert, hierauf aufzwirnt und das Faserbündel in Stapelfasern zerschneidet. UNTERANSPRüCHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der überdrehte Zw ird bis höchstens zum Nullpunkt aufge- zwirnt wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der überdrehte Zwirn über den Nullpunkt hinaus aufge- zwirnt wird. 3,. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man den, ersten Zwirn zwecks Fixierung eine zeitlang im übernormal gezwirnten gespannten Zustand belässt. 4.

Verfahren nach Patentanspruch und Unteransprueh 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fixierung des ersten Zwirnes durch Waschen vornimmt. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fixierung des ersten Zv4rnes durch Dämpfen vornimmt. 6. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fixierung des ersten Zwirnes durch Behandeln mit Quellmitteln vor nimmt.

7. Verfahren, nach Patentanspruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fixierung des ersten Zwirnes durch Erhitzen in trockenem Zustand vor nimmt. B. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man frühestens vor dem Zerschneiden in Stapelfasern eine Behandlung mit Formaldehyd zur Verbesse rung der Effekte -einschaltet. 9. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man frühestens vor dem Zerschneiden in Stapelfasern eine Kunstharzeinlagerung zur Verbesserung der Effekte einschaltet.

10. Verfahren; nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man vor dem Zer schneiden als ersten Zwirn einen "falschen", das heisst "vorübergehenden" Zwirn erzeugt.