DD239623A1 - Verfahren zur verbesserung der verzugseigenschaften von polyacrylnitrilfasern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Verzugseigenschaften von Polyacrylnitrilfasern. Ziel und Aufgabe ist es, durch Einsatz einer geeigneten Badpraeparation und Additiven zur antistatischen Tensidloesung waehrend der Faserherstellung die Verzugseigenschaften zu verbessern, um eine Verarbeitung auf Hochleistungs-OE-Rotorspinnmaschinen zu ermoeglichen. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass als Badpraeparation eine oxalsaure waessrige Loesung oder Dispersion aus 9 Teilen einer Verbindung auf Phosphorsaeureesterbasis und 1 Teil einer Substanz auf Basis Polyethylenglykol und Fettsaeurepolyglykolester verwendet wird. Waehrend der antistatischen Ausruestung wird ein Additiv zur Tensidloesung zugesetzt.

Description

Die erfindungsgemäße Auerüstung der Faser kann auch ohne Hinzufügen des Additivs zur antistatischen Teneidlisung SfWf en. Die entsprechende Behandlung des Kabels verleiht der Faser verbesserte Verarbeitungseigenschaften. Die Faser läßt sich mit 2:60000 Rotortouren/min bei Fadenbruchzahlen S70/1000MaEh (Maschineneini) zu §er Garnqualität verarbeiten. Beim Auflösen zeigt die Faser einenguten Vereinzelungs- und Durchmischungseffekt und nimmt beim Transport in die Rotorrille eine gestreckte Lage ein. Im Rotor tritt kein nennenswertes Abschmieren und Absetzen der Präparation Die Eignung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Präparationssysteme für die Hersteilung von Polyacrylnitrilfasern mit

verbesserten Verzugseigenschaften wurde ebenfalls durch Ermittlung des dynamischen Reibungskoeffizienten bestätigt. Die

Präparationssysteme bewirken eine Regulierung des dynamischen Reibwertes dahingehend, daß bei unterschiedliche^ Reibgeschwindigkeiten der dynamische Reibwert nahezu konstant bleibt. Ausführungsbeispiele Beispiel 1 Nach dem Naßspinnverfahren wurde aus einer Lösung eines Acrylnitrilcopolymerisates aus 93 M % Acrylnitril, 6M% Acrylsäuremethylester und 1 M% Natriumallylsulfonat in Dimethylformamid durch Erspinnen und Verstecken ein Kabel mit

einer Elementarfadenfeinheit von 1,4dtex hergestellt. Das gewaschene Kabel wurde in einem wäßrigen Oxalsäuren Bad mit einem pH-Wert = 4, das eine Mischung einer Substanz A und einer Substanz B in einem Verhältnis von 9:1 dispergiert enthält, unter Spannung bei 45°C, einer Konzentration von 10g/l und einer Verweilzeit von 3s kontinuierlich behandelt. Als Substanz A wird ein Phosphorsäureester eines längerkettigen Fettalkohols der Kettenlänge C₁₀ bis C₁₆, vorzugsweise mit Kalilauge neutralisiert, verwendet.

Substanz B besteht zu 30% aus einer ethoxilierten Fettsäure mit einer Alkylkettenlänge C_ie bis Ct₈ und einem fthexüierunftaerad

von 3 bis 7 Ethylenoxidgruppen pro Fettsäuremolekül und zu 70% aus Polyethylenglykol mit einem ntktow Molekulargewicht von 3000 bis 4000.

Die erzielte Präparationsauflage beträgt 0,15% der trockenen Kabelmasse. Das badpräparierte Kabel wurde im Siebtrommeltrockner getrocknet und anschließend mit einem Antistatikum auf Basis eines

anionischen Tenside behandelt. Die Behandlung erfolgte nach dem Prinzip des Pflatschens auf Tauchwalzen. Als Tensid wurde ein mit Triethanolamin neutralisierter Fettalkoholschwefelsäureester der Alkylkettenlänge C₁₀ bis C₁₆ in einer Konzentration von 240 g/l bei Raumtemperatur eingesetzt.

Danach wurde das Kabel gekräuselt, zu Stapelfasern der Nennlänge 38mm geschnitten und verpackt. Die textile Verarbeitung

erfolgte nach der Rotorspinntechnologie.

Das allgemeine Laufverhalten der Fasern war stark verbessert. Ablagerungen der Präparation an der Karde und im Rotor der Rotorspinnmaschine wurden weitestgehend vermieden. Die Fadenbrüche wurden um 65% reduziert. Beispiel 2

Ein nach Beispiel 1 hergestelltes, verstrecktes, gewaschenes und badpräpariertes Kabel wurde nach dem Trocknen mit einer Lösung behandelt, die außer dem aus Beispiel 1 bekannten Aniontensid ein Additiv in einer Konzentration von 5g/l enthielt. Das Additiv bestand zu 50% aus dem Natriumsalz der 3,3'-Diansidin-1-naphthol-3,8-disulfonsäure, das als Kupferkomplex vorlag, und zu 50% aus Natriumsulfat. Das Fasermaterial wurde entsprechend Beispiel 1 zu Stapelfaser weiterverarbeitet. Durch diese zusätzliche Behandlung konnte gegenüber Beispiel 1 eine weitere Fadenbruchsenkung erreicht werden. Es wurde eine weitestgehend geschwindigkeitsunabhängige Reibwertkonstanz erzielt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der Verzugseigenschaften von Polyacrylnitrilfasern der Feinheit 0,6 bis 3dtex, die nach dem Naßspinnverfahren aus Copolymerisaten des Acrylnitrils hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das gelfeuchte Faserkabel nach dem Verstrecken mit wäßrigen Oxalsäuren Lösungen oder Dispersionen des pH-Bereiches 4 bis 5 einer Mischung aus 9 Teilen einer anionischen Substanz A und 1 Teil einer nichtionogenen Substanz B mit einer Gesamtkonzehtration von 10 g/! badpräpariert wird, wobei als Substanz A ein Phosphorsäureester eines lengerkettigen Fettalkohls der Alkylkettenlänge C₁₀ bis Ci₈ und als Substanz B eine Mischung, bestehend zu 70% aus einem Polyethylenglykol der Molmasse 3000 bis 4000 und zu 30% aus einer ethoxilierten Fettsäure der Alkylkettenlänge Ci₆ bis C₁* mit einem Ethoxilierungsgrad von 3 bis 7 Ethylenoxidgruppen pro Fettsäuremolekül zum Einsatz kommt und anschließend das getrocknete Kabel mit einer üblichen anionischen Tensidlösung, die zusätzlich ein Additiv in Konzentrationen von 2 bis 40g/l enthält, das zu 50% aus dem Natriumsalz einer aromatischen Disulfonsöure, das als Kupferkomptex vorliegt und zu 50% aus Natriumsulfat besteht, ausgerüstet und in üblicher Weise zu Stapelfasern weiterverarbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrüstung des getrockneten, badpräparierten Faserkabels nur mit üblichen anionischen Tensidlösungen, vorzugsweise mit einem mit Triethanolamin neutralisierten Fettalkoholschwefelsäureester von Fettalkoholen der Kettenlänge C₁₀ bis C₁₈ erfolgt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Verzugseigenschaften von Polyacrylnitrilfasern der Elementarfadenfeinheit 0,6 bis 3dtex für die Verbesserung nach dem OE-Rotorspinnverfahren.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, Präparationsmittel auf Faserstoffe zu applizieren, um die textile Verarbeitung zu erleichtern (Textiltechnik 26 [76] S. 364).

Die aufgebrachte Präparation muß einer Vielzahl von textlien Weiterverarbeitungsanforderungen genügen. Bei der Herstellung naßersponnener Poiyacrylnitrilfesern erfolgt das Präparieren in zwei Prozeßstufen. Nach dem Verstrecken und Wasfthen wird eine Bandpräparation auf das Kabel appliziert, und nach dem Trocknen wird zur Gewährleistung eines ausreichenden spezif ischen-elektrischen Widerstands mit einem Antistatikum behandelt. Als Mittel für die Badpräperation werden allgemein kationische Tenside vom Typ quaternärer Ammoniumverbindungen eingesetzt. Es ist auch bekannt, besonders zur Steuerung des Gleitverhaltens, d. h. zur Steuerung der Gleitreibung, zwischen Fatten and Metall und der Haftreibung zwischen Faden und Faden ganz spezielle Präparationsmittelsysteme anzuwenden. In Df-OS 2518123, DE-OS 2518124 werden Mischungen von Phosphorsäuresalzen und Phosphoneäurehalbestem biw. Mischungen aus Polyethylenglykol und Alkalisalzen von Phosphorsäureestem vorgeschlagen. Die Verwendung von Phosphorsäureestern als Faserpräparationsmittel ist auch aus DE-OS 2658862 bekannt.

Alle allgemein bekannten Präparationsmittelsysteme sind für die Herstellung von oe-verarbeitbaren Polyacrylnitrilfasern nicht geeignet, da durch das Rotorspinnverfahren die Widerstandsfähigkeit der Faser in besonderer Weise beansprucht wird. (Chemiefasern/Textilindustrie 4/77, S. 322). Für das OE-Rotorspinnverfahren muß die aufgelöste vereinzelte Faser bis zum Transport in die Rotorrille eine ausgesprochene gestreckte Lage aufweisen, d.h. die Faser muß wenig schmiegsam sein.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Polyacrylnitrilfasern mit verbesserten Verzugseigenschaften aufzufinden. Die Fasern sollen nach dem hochleistungsfähigen OE-Rotorspinnverfahren mit hoher Produktivität zu Garnen mit guter Qualität verarbeitbar sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verzugseigenschaften von Polyacrylnitrilfasern durch Anwendung den Präparationsfilm stabilisierender Mittel und Additive zu verbessern. Die Präparationssysteme müssen den thermischen und mechanischen Betastungen bei der Verarbeitung auf Rotorspinnmaschinen standhalten und dürfen insbesondere in der Rotorrille der OE-Spinnmaschinen nicht zum Absetzen und zum Abschmieren neigen. Erfindungsgemäß wird die Aufgebe dadurch gelöst, daß ein in bekannter Weise nach dem Naßspinnverfahren mit einem Acrylnitrilanteil >85M% im Polymeren hergestelltes Kabel einer Freiheit von 50 bis 150 ktex und einer Elementarfedeneinheit von 0,6 bis 3,0dtex im gelfeuchten Zustand mit wäßrigen Oxalsäuren Lösungen oder Dispersionen im pH-Bereich 4 bis 5 einer Mischung, bestehend aus 9 Teilen einer anionischen Substanz A und 1 Teil einer nichtionogenen Substanz B behandelt wird. Die Gesamtkonzentration beträgt lOg/l. Als Substanz A wird ein Phosphorsäureester eines ISngerkettigen Fettelkohots der Alkylkettenlänge C₁₀ bis C₁₆ und als Substanz B eine Mischung bestehend zu 70% aus einem Polyethylenglykol der Molmasse 3000 bis 4000 und zu 30% aus einer ethoxilierten Fettsäure der Alkylkettenlänge Ci₆ bis Ci₈ und einem Ethoxilierungsgrad von 3 bis 7 Ethylenoxidgruppen pro Fettsäuremolekül verwendet. Die Präparationsmischung lagert sich auf der Faseroberfläche ab und ergibt einen thermo- bzw. druckstabilen Präparationsfilm. Anschließend wird das badpräparierte, getrocknete Kabel nach dem Prinzip des Pf latschens mit einer antistatischen anioniechen Tensidlösung, der ein Additiv in einer Konzentration von 2 bis 40g/l zugesetzt wurde, bei Raumtemperatur behandelt. Das erftndungsgemäß zugesetzte Additiv besteht zu 50% au* dem Natriumsalz einer aromatische Disulfonaäure als Kupferkomplex vorliegend und zu 80% aus Natriumsulfat Als antistatische Tensidlösung wird ein mit Triethanolamin neutralisierter Fettalkoholschwefelsäureester der Kettenitnge C₄₀ bis Ci« in einer Konzentration von 150 bis 300g/l verwendet.