DE1435621A1 - Kunstfaser - Google Patents

Kunstfaser

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DE1435621A1
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fibers
polypropylene
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DE19621435621
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Herrmann Arthur John
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EIDP Inc
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EI Du Pont de Nemours and Co
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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/04Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
    • D01F6/06Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08Melt spinning methods
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
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    • D04H1/4291Olefin series
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S8/00Bleaching and dyeing; fluid treatment and chemical modification of textiles and fibers
    • Y10S8/09Polyolefin

Description

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E. I. DU POMT DS NEMOURS AND COVPANY lOtb und Market Streets, Wilmington 98, Delaware, VnSt.A.
Kunstfaser
Die Erfindung betrifft Fasern bzw. Fäden, insbesondere eine elastomere Faser aus Polypropylen.
Man bat se .on viel Mühe bei dem Versuch angewandt, Fasern aus synthetischen Polymerisaten herzustellen, welche viele der erwünschten Merkmale der aus natürlichen] Kautschuk hergestellten Fasern besitzen, ohne deren Naohteile aufzuwölben. Die Ergebnisse dieser Versuche v.aren unterschiedlich, aber insgesamt Jind keine grossen Erfolge erzielt worden. Gewöhnlich hatten die erhaltenen Fasern In den Dehnungebereichen? in denen bei dan meisten ?aeeramtendungsz%ecken gearbeitet wird, ausserordentlioh geringe Elastizitätsmoduln, d< h. fur die Fasern *ar bei den verwertbaren Dehnungen eine sehr geringe Spannung kenni«lebnend und man musste- infolgedessen zu grobtitrigen Fasern greifen, um eine geeignete Dehnungsbeständigkeit zu erzielen.
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Dae Problem der Schaffung einer Faser, die im landläufigen Sinne etwas elastisch» aber nicht zu elastisch ist, besteht nach wie vor»
Den bisher vorgeschlagenen Polymerisaten fehlt für eine Verformung Äur faasr nicht nur der gewünscht® Slastizitätsgradj, sondern öle Herstellung der bei den vorgaschlagenen lösungen verwendet*». ?olyaa.ri8& te ist auch recht kostspielig und schv.sr
Faaern i?ue aechkristallinem, hochmolekulare« Polypropylen sli?d gut beks&it, .Sjeigs dieser fasern warden swar in der Literatur ale "-hocheliiotiooV angesehen, über brauchbare elastische Fasern &uß Polyprcp.vleu sind bisner noch nioht gefunden worden, und allgeaela hat sieb das Problam, wertvolle elastische PcIypTOpyle^faear^ and Isrgleleha/a au schaffen, als ebenso sch?,iex'ig t ,la bei® Sias^^s anäerar synthotischer Polyi'isrisata erwiesen.
ψοτ11*ϊ£&τΛ'ύ ^rfiadung stellt eine neus ?a.ser aus PoIy- <r VirfUguag,, die insbesondere einen brauchbaren ^iVi-UChen Slaatlaität, d. h. Erholung von Dehnung, und hinein !»rauahbören Qrad an Dehnungawiderstand aufweistc Sie caclit üpfi'jsiöller eine Polypropylenfaser verfügbar, diQ sich für ei?*« Vielfalt «cn Zwecken eignet, bei denen ein gewisser
sehr erwünscht ist, wie fUr BezUge von Auto-
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eltsen und Bespannung von Gartenetühlen, Teppiche und Schläuche. Weitere Verteile und Zweckangaben der Erfindung ergeben eich aus der folgenden Beschreibung.
Die vorstehenden Ziele werden genäse der Erfindung mit einer Faser aus Polypropylen erreicht« deren physikalische Struktur sioh duröb ^-Orientierung und einen wärmestabilen Orientierungen winkel von 10 bis 30° kennzeichnet. Nach einer bevorzugten AusfUhrungsform kennzeichnet eich die Polypropylenfaser ge-■fiefr der Erfindung durch ein ^-Inteneitäteverhöltnie von mindestens 1,0 und einen warmestabilen OrlentierungBwinkel von 10 bis 21°.
Ee wurde gefunden, dass eine Polypropylenfaser, deren physikalische Struktur sich durch ^-Orientierung und einen wörme-•tabilen Orientierungswinkel von 10 bis 30° kennzeichnet, eine Sehr günstige Kombination von Eigenschaften, einschließend! einer guten Erholung von Dehnung, besitzt. Eine solche Fueer hat folgende Eigenschaften: Eine Festigkeit (tenacity) von mindestens 0,6 g/den, eine Bruchdehnung von 100 bis 700 f., eine Rückfederung (tensile recovery) von einer Sehnung um 25 ί> im «weiten und in den folgenden Zyklen von mindestens 82 Jt', ein Verhältnis der Kehrwerte des Elaetizitätmoduls ("NaohgiebigkeiteverhHltnie") bei zwei verschiedenen Dehnungen (5 bis 3Of-Dehnung) von 2 bis 15, eine Spannung bei 5 $■ Dehnung zwischen
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0,1 und 0,8 g/den und einen ünfüngainoäul von 5 biß etwa 25 g/den.
Die Polypropylenfaser nach der bevorzugten iiusführungsforin der Erfindung mit /"-Orientierung, einem f-IntensitätsverhSltnis von mindestens 1,0 und einem ttär-iaestitbllen OrientierungewAnkel von 10 bis 21° besitzt ©ine Rückfederung von einer Dehnung um 25 .$> im weiten und in den folgenden Zyklen, die mindestens 85 i- beiträgt, und, wie in den Beispielen gezeigt, auch 90 fi überschreiten
Dar'Klarheit halber sind nachfolgend verschiedene, bei der er-
Kennzeichnung verwendete Begriffe definiert.
Der "Orientierungewlnkel" ist ein Parameter, der die Ausrichtung dor Molakülachsen das eine Faser■bildenden Materials in Bezug auf die Faserachse wiedergibt. Er wird von der azimutalen Ausdehnung der Intensität der (040) Interferenzsichel bei 2Θ » 16,7° angezeigt, wobei diese Indices hier gemäes G, Natta u. a., "Atti acoad. nassl, Llnoei, Hend« Classe ei. fis* mat, e» nat,1*, θ 21, 365 (1956), verwendet sind. Die Orientierungswinkel sind naoh der Methode von H. G0 Ingersol, "Journal of Applied Physics", 17, 924 (1946) auf dem Gerät naoh J9 E. Owens und W. O. Statton, "Aota Chryetallographica", VO, 560 (1957) bestimmt. Der unter Verwendung der (040) Sichel bestimmte Mnkel ist ein Muss für die Krietallit-Oritntierung in Bezug auf die Faserachse (C-Achse),
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Sie Ύ-Orientierung11 bedeutet die ungewöhnliche Orientierung bzw. den ungewöhnlichen Materialzustand in einem Körper, die durch ein Röntgendlagramm erkennbar wird, in welchem, die (110) Interferenzsichel bei 20 · 14,0° Intensitätsmaxima bei einem azimutalen Winkel von mehr ale 50° vom Äquator zeigt. Die Intensi tjitemaxima besitzen im Vergleich mit den Intensltätsmaxima der (022, 122) Interferenzsichel bei 2Θ = 28,6° ein Verhältnis von mehr als 0,6. Dieses Verhältnis (I*/I«^ wird an einer Photometer-Radial kurve bestimmt, die mit einem Mikrophotometer der Bauart"Leeds and Northrup Knorr-Alber Model 6700-P-1" bei 0,01 mm Schiitabreite und 1,5 mm Schlitzlänge 10° vom Meridian erhalten wird. Die Scheltelintensitäten der Maxima Über der Hintergrundstreuung werden wie folgt bestimmt: FUr den Scheitel bei 20 m 14,0° wird auf der Photometerkurve eine Gerade gezogen, welche die Intensitätswerte bei 20 « 9,3° und 20 = 11,3° verbindet; man verlängert diese geneigte Gerade unter dem Scheitel und verwendet Ihren Intensitätswert beim 20 Scheitel ale Hintergrundwert und zieht ihn von dem Scheitelwert ab, v/oduroh man die Qröese Iv* erhält. FUr den Scheitel bei 20 * 28,6° wird eine geneigte Gerade gezogen, welche die Intensitätswerte bei 20 ■ 26,0° und 31,2° verbindet; der Wert dieser Linie beim Soheitol wird von dem Sobeitelwert abgezogen, wodurch man
dl« Grosse erhält.
BAD
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Orientierte Fasern as it einem ^-Intensitäteverhältnis von weniger als 0,6 werden nachfolgend als "normal" orientiert bezeichnet, Orientierte Fasern mit einem ^-Intensltäteverhttli-. nis von raebr als 1,0 werden bevorzugt.
Unter "latent orientiert" ist ein Gebilde zu verstehen, das eine ^-Orientierung ergibt, %enn man es 1- bis 2f5fuch streckt und 10 Min, auf οί>° C erhitzt.
Unter •'wärßest.aöiX" in Verbindung mit im y-Zustand befindlich«» Polypropylen iat au verstehen, dass sieb dor Orientierungawink§l bei 10 Min·. Erbitten auf eine Temperatur von 155° C um nieei als 8 % verändert.
Unter der «RUcicfecleiung11 (i»ucn als TR bezeichnet) ist der Pro8#nt3t4tz üer BaEnang %\x verstehen, um den eine Faser naoh itner Au&dabcufig (ale Indexzahl angegeben) zurückgeht, bei SSX9 alt 100 </Min„ ausgedehnt, 1 Min. auf der Maxiauildehmang gehalten ν.ηδ aasn sioh bei der Geschwindigkeit von 10Of Bebnuag/Min, erbolen gelassen wird. Wenn nicht anders enge« geben, si'jä die hler genannten Werte der RUc !federung in dee zweiten Zyklua auf einem Prüfgerät 1 Min. nach der Erholung e'er eroten Prüfung nach i'iedereinklemmung der Paeer beet laset.
De ο "Ißcbgiabigkeltevörhältnis" (auch ale Cii btaeiohnet) let gleich Qlrxm Fünftel des bei der Subtraktion dt» Kohmertae ui'fiität«ffiodul9 bei 5 $> Pehnunj von d**t Mt$'"*'t 4·· - 6 -
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ί! 6 5
tiiastizitStsmaduls feel 30 % Dehnung erhaltenen Viertes und kann duroh die Forn.el
dargeatellt warden, in welcher L,Q und Lc die Spannung ( in g/den) bei der jeweiligen Dehnung bedeuten. Ein hohes Nachgiebigkeits- verhältnls deutet auf eine Faser hin, die verhältnismässig leicht us 30 gedehnt werden kann, deren Dehnung um 5 £ aber ft»et die glelohe Kraft erfordert, wofür ein Gummiband ein extremes Beispiel darstellt. Ein niedriges Hachgiebigkeitsverbaitnis andererseits deutet auf eine Faaer hin, die eich verhältnls- näeeig aohwer üb 30 %, aber um 5 ^ weoentllch leichter aus·» dehnen lässt.
Der Anfangsnodul (auch als Mi bezeichnet, Einheit g/den) wird durch Extrapolation erhalten» indem man den Anfangstell der Spannunga-Dehnunge-Kuxve von 0 f Dehnung geradlinig auf 100 % Dehnung verlängert. Die Festigkeit und die Bruchdehnung «erden in den Üblichen Einheiten (g/den bzw. f>) ausgedruckt und an
trockenen Proben der Faaer gemessen. *
Bin für die Herstellung der Faaer gemüse der Erfindung geeig- ο
netea Polypropylen let hochkriotallln, was in scharfen und aus- °* geprägten Röntgendiugrammen zum Ausdruck kommt, und aoll vor- m sugswelae eine Steifigkeit von mehr als 8437 kg/cni bzw.
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120 000 Pounde/Quad rat zoll (bestimmt an Prüfstäben gemSss ASTM-Prüfnorm J)^747) aufweisen. Dae Polypropylen kann jedes hochmolekulare Polymerisat mit einem Sobmelzlndex (nach ASTIi-PrUfnor« 1958 Β-1238-57Ϊ, Teil 9, S. 38 bestimmt) von 0,1 bis 200» vorzugsweise 0,5 bis 50 sein. In dem bevorzugten Bereich werden Produkte mit wesentlich besseren elastischen JBigensobaften erhalten«
Xa (n) Di« "Eigenviscosttät11 ist als - definiert, worin c die
c KonsantratioD in Sraasm (0,1Q) des Polymerisates in 100 ml des Löaungeaittela (Secahyäronaphthulin) und (n)r die relative ViseoBität» deb. das Verhältnis 3or Durchfluseselten der Polymeriaatlöaunf und des Lösungsmittels, jeweils bei 130° C, duroh ein Viscosimeter bedeutet. Horaalerw@lse wrird sowohl der Polynerlaatlusung ale auch dem Lösungsmittel ein Antioxydationsmittel (0,2 #) zugesetzt»
Der K*rn der Erfindung liegt in der Schaffung einer Ffaser t*us Polypropylen, nicht irgendeines speziellen Verfahrens zur Herstellung einer solchen Faser« Bei der Herstellung der faser sind jedoch allgemein drei kritische Punkte zu beachten, die der Klarheit und Einfachheit halber nachfolgend speziell in Besug auf die Faser beschrieben sind.
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(1) Spinnbadingubgcn
Die Auepreeeune der Paser soll bei solchen Bedingungen erfolgen, dass eine y-Orientierung oder latente potentielle / -Orientierung erhalten wird. Die Veränderlichen beim Splnnproaess werden so eingestellt, dass die Viaeoeität der PoIynerlsatsohnelse beim Auspresse;) aus der Spinndüse und die Tie-
ooeitat der Faser beim Übergang aus dem geschmolsenen in den festen Zustand im Fadenlauf geregelt werden· Bei jeglichen }e tarnt bedingungen in Bezug auf Polymerisatart. SnlnndUsen-Df mensionen, SpinndUsen-uffnungesanl und Polymerisatdurchsatz wird diey- oder latente y«-Orientierung durch Regelung der Temperatur und Jufwickelgeechwindigkeit erzielt. Die Temperatur ist eine funktion der Temperatur des geschmolzenen Polycerisatee vor der Auepresaung^ der Auspresegeschwindigkelt, der Raumform der Spinndüse und dee Grades dar Kühlung oder Brhltsung an der Spinndüse durch von müssen sugefünrte Wärm« oder Absoareckluft. Die richtige Temperaturlenkung bei der Bildung der Fuaer kann durch £lnsatz einer KUhlluftabscbreckung unterstützt werden.
(2) Orientierung
Die Imser soll in einen Grade orientiert werden, der einen Orientierungewinkel von 10 bis 55° ergibt, indem san die Spinnstreckung bei entsprechenden Absohreckbedingungen
(d. h. AUfwiokelgeechwindigkeit/errechnete Geschwindigkeit
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dee PolymeriGatauslritts aus der Austrittsöffnunf.) urtf bzw. oder die.Streckung der verfestigten Paser entsprechend wählt. DIq Streckung kann bei jeglichen entsprechenden Bedingungen erfolgen, aber das Streckverhältnis darf 2,5 nicht überschreiten. Bevorzugte Produkte werden ohne Streckung hergestellt.
O) Wärmebehandlung
Diese Stufe ist wichtig, um gute Erholungen von Spannungsdaformationen im Polypropylen zu entwickeln. Bei einer Paser, die bei optimalen Gpinnbedingungen hergestellt wird (bö dass man keine gesonderte Streckstufρ benötigt), kann mtn bei Temperaturen von 105 bis 160° C wertvolle Produkte erzielen. Zur Erzielung beeter Produkte soll man bei einer Temperatür von 130 bis 140° arbeiten»
ftenn die Paser vor der Wärmebehandlung einen Orientierungswinkel zwischen 10 und 55·° hatte, führt diese Behandlung einer Faser mit y-Orientierun^. su einem wärmestabilen Orientierungewinkel von 10 bie 0
Die Paser ,befindet εiah während der Behandlung vorzugsweise in einem Zustand, in dem vie frei schrumpfen kann, wobei der Grad der 3urcb die Behandlung bewirkten Entspannung (Schrumpfung) gewöhnlich zwischen 1 und 50 i liegt. 909808/0793
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Die Behändlungsdauer ist ixnkritiach und kann von 0,6 liek.
bis 24 Std. reichen. Dia Erhitzung kann in einer getrennten Stufe, wie in einen Ofen oder Autoklav, oder kontinuierlich durchgeführt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern spezielle A uafiihrungü formen der Erfindung. In den Zeichnungen zei^t:
Flg. 1 In achematiecher Darstellung eine zur Herutellung der Faser gemäso der Er.firii.ung geeignete Faperrupinn- und -behändlungarorrichtung«
Fig. 2 in Seitenansicht und In ver^röeaerten Haaustab, sun Teil Im Yertikalechnitt, eine zur Herotellun^ der Faser gentiba der Brfixidunc geeignete Spinn« und Abschreckvorrichtung, Fig· 2a einen Uohnitt naoh Linie 2a-2a von Flg. 2, Pig» 3 Spannungs-Dehnungs-Kicnren vereohiedener Fasern geiiütfs Beiapiel 1, 2 und 3,
Fig. 4 an swei Spannungs-Dehnungs-Kurven άαο unterschiedliche Verhalten einer Paser in erraten und aweiten Zyklua auf einen Prüfgerät fUr die Rückfederung,
Fig. 5 In. graphischer Darstellung ein Rüntjenciia^ramn, das die f-Orientierungsart erläutert, welche fUr ünu Polypropylen, uue welchem die geformten Gnbilde ^emi^se dor £rrindung aufgebuut sind, charakteristisch lot, und
Fig» 6 in graphieolier Darstellung ein Röntgendiagramn, das die "normale" Orientierung erläutert, die fUr dae Polypropylen In bisher bekannten geformtun Gebilden charakteriutiaoh 1st.
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JLJL
Kristallines Pclyi ropylf η (Ochmelaindex 0,7, Eigenvisconität ?»7^> "ProiTöJc" der Hercules JErowder Co,, Wilmington, Del., Y0St.A») wif<ί. auf der Vorrichtung nach Fig. 1 als Schmelze von 289° C durch eine Spinndüse 9 ion 238° C (gemessen an der Oberfläche) versponnen, Dae verfestigte P^dengut vyird über die Zuführwalzen 3 und 4» die mit 41 m/Min, betrieben werden, und dann über die r.iit eier gleichen Geschwindigkeit laufenden Streckwalzen 5 und 6 geführt und eehllesalich auf einer Fapkung 7 aufgewickelt. Die Spinndüse 9 waiet 34 Auetritteöffniin^en von Of3S am Surchmeoiier aufs die versetzt in einem Hechteck von 25t4 χ 4|8 angeordnet sind« iVie in *%§« 1 all^emain bei A und in Fig. 2 und-2ft im einzelnen gezeigt, ist senkrecht sur Fläche der iJpimidUfle 9 eine Abaciireckvorrichtune angeordnet, die ein Rohr 10 · von 19f1 ffici Aueuendurchrsesser mit einsx· AnE5ahl von iiksjh^rn von 1,6 mm Durahmeaeer aufweiot, welche die Luft ßegen die '«'linde der Zylinderkemraex* 11, in welcher das Rohr vorgesehen ist, mit Ausnahme d#r dem F^denlauf zugewandten Wand richten. An der dem Fadönlauf zugewandten Wand iat die Kammer mit ,einen 20Ö-nasohen~Siefe 12 versehen. Durch daa Rohr 10 geprasst« "iuft trifft BUf die festen V/ände der K&fiimcrr 11 auf wrd wird an diea»n durch die dem Pudenlauf sugewandt· Siebwand 12 sum Fadenlauf
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hin abgelenkt· Ben Rohr 10 wird Luft alt 51 l/Min, zugeführt. Dee in der ereponnenen Fora auf der Packung 7 aufgewickelte Fadengut hat einen Geeamttiter von 1409 den» einen Orientierungewinkel von 22°, die γ-Orientierun^ und ein y-Intenaitäteverhält·- nle von 1,5·
Die physikalischen Eigenschaften einer Probe dieses Padengutes in ereponnenen Zustand ohne weitere Behandlung sind in Tabelle I unter IA genannt· Das Fadengut ist noch nicht wäroebehandelt» und sein Qr ientMrun^ «winkel ist dene nt sprechend nicht wärnestabil. Eine «weite Probe diesss Fadengutes wird bus Strang aufgenaoht und in eines Luftofen 10 IUn· bei 135° C behandelt· laeh dieser "flelsaentepannune* besitst die Faser einen wäreestabilen Orientierunjrswinkel von 20°, die γ-Orientierung und ein Y-Inteneitatsverhältnia von 3,1 j sie ist ein Beispiel für die bevorzugte AusfUhrunaofJdrni der Krfindunc( und ihce physikallsohen Eigenschaften sind in Tabelle I unter IB genannt» wobei für jede Probe der Anfangsmodul» die Festigkeit und die Uthnung fUr ein· Spannungs-Dchnungs-Prüfing von Nulldehnung hl· sun Bruch genannt sind. Die Spannun^s-Dehnun^e-K-urven der Proben IA und IB sind in Fi^. 3 dargestellt; Probe IA hat sin Xaohgiebigkeitsverhaltnis von 7,2, Probe IB von 9»1.
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" 13 "" 80980Ä/07S3
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Die Proben IA und 13 si\>d mit der Ausnahme identiach, daoa IB heiauentapannt ist. Die Tabelle I zeigt, dasa beide Proben mit Ausnahme der !iCckfeUerung rocht ähnliche Eigenschaften besitzen. Probe IB besitzt ein ausgezeichnetes TR25 von ^2 fit Probe IA dagegen ein oehr schlechtes von 5? $» Es ist überraschend, dass die Heloscntspannung zu einer derart drastiaohea Veränderung der Rückfederung zu führen vermag»
Das gleiche Polymerisat wie oben wird durch eine Spinndüse mit 3 Austrittüöffnungen von 0,51 mu\ Durchmesser ausgepresst, das Fadengut wie oben mit Luft abgeschreckt, die mit 28 l/Min, zugeführt wird, mit 430 d/ΙΙχπ» aufgewickelt und dann wie oben heisssatspannt, Das erhaltene Faden^ut besitzt die γ-Orientierung, einen väraestabilen Orientierungswinkel von 14° uad die physikalischen Eigenschaften nach Tabelle I (Probe IC). Dieses Fadeiigut stellt eine bevorzugte, spezielle Ausführungsforo der Erfindung dar und besitzt nach 25 & Dehnung (im aweiten Zyklus bestinot) eine auäfezeiohnete Rückfederung (94 $>)°
In den vorliegenden Beispiel wird die Faser nicht gastreckt und die Orientierung duroh die Spinnbedingungen bewirkt« Probe IA zeigt anschaulich, dass die Paoer gemäss der Erfindung DOOh nicht erhalten wird, wenn lediglich der Orientierungewinkel
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in dem genannten Bereich ließt» der Orientierungswinkel muse auch v/äroestabil sein, um die hohe Rückfederung in Verbindung mit den anderen guten phyaikaliochen Eigenschaften zu erhalten» die für die Faser geraäoe der Erfindung kennzeichnend eind.
Eine besondere Eigenart im Verhalten der elastischen Polypropylene gemäes der Erfindung ist in Fig. 4 an Hand aiii- beiden Spannungs-Dehnunge-Kurven erläutert. D'ieec Kurven sind an einer lirobe beetinut worden, die wie die Probe IB hergestellt wurde und mit ihr im wesentlichen identisch ist. Sie 1 robe wird im ersten Zyklus auf 50. Dehnung ausgedehnt und dann bei Standardbedingungen sich erholen gelassen, üie wird dann für den «weiten Zyklus wieder in dem Prüfgerät eingeklemmt und bis sum Bruon ausgedehnt. Wie Fig. 4 aeißt, ergibt die Faser im ersten Zyklus ein Hachgiebigkeitsverhältnis von 5f6, im zweiten Zyklus dagegen den beträchtlich höheren '..ert von 13.3. In dem 0» dritten und in folgenden Zyklen verhält eich die Faser wie im ο zweiten Zyklus· enn man die Faser im entspannten Zustand in ·
Wasser kocht, kehrt sie in eine Form zurück, in welcher sie 01
ο zuerst ein Verhalten wie in dem obengenannten ersten Zyklus und et danach das Veifcreiten wie in den obengenannten zweiten Zyklus zeijßt. Dleees Verhalten ist mehr oder minder stark für die Poly- : propylene gemäsn der Erfindung kennzeichnend und stellt den Grund dafür dar, die RUckfederungewerto auf dem zweiten Zyklus zu beziehen. Andere Polypropylene auaaerhulb dee erfindungsge-
Hahaieno konnten iiica ähnlich vi»j halten.
BAD ORiGiNAU
Tabelle
Probe Geeamt~
. etreck-
vorhält-
nis
Heisa-
ent-
span-
nuffg
IA IX te ine
IB 1X 3a. -
IC TX 3a
HA 2X 3g
113 4X 3a
no 5X 3a
HIA IX 3a
IHB 2X Ja
HIC 3X 3a.
HID 4X 3a
IHE 5X 3a
HIF 6X 3a
Orientierung WisikgL Art
22V
20* 14< 25( 13« 12( 180* W 13{ 11* 14( 14(
57 92 94
.normal 78
normal 63
keine 58
γ S6
normal 7o
normal 66
normal 60
normal 57
Fe-
Btiß-
kelt, fi/den
1,3 1,1 1,9
4,9
5,5
Phyeikaliache Sigenaehaften ürucn- Anrange- caaerdehmodul titer, nung, g/den den
650
620
455
215
45
27
10,
8.4
10,3
10,5
SC?
41 43
15
21
13
to
H35621 41
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Pie Tabelle I nennt s. B. für die Proben IA bzw. IB Wb«te de· IBL·- von 57 und 92 #» wobei diese Werte für den zweiten Zyklus gelten. Auf Grundlage de# eroten Zyklus beträgt TR2^ der Proben IA und IB 50 bsew, 90 <£. Die in dem dritten und folgenden Zyklen erhaltenen Werte etimmen mit denjenigen dea zweiton Ulerein.
Pig. 5 aeigt in graphischer Darstellung ein Röntgendiagraum der faser, deren Spannung3-Dehnun£S-Kurve in Pig. 4 dargestellt ist. Dieses Diagram zeigt deutlich die γ-Orientierune und ist fUr die Iolypropylene, aus welchen die Faser ee«nües der dung aufgebaut iat, charakteristisch.
B · i a p 1 e 1 2
Diesea Beispiel erläutert die Auswirkung einer Streckung der Faeer, die in Uinbliclt auf ein gUnetljeD elastisches Verhalten in- den bevoresugton Be!reich einer Rückfederung von j und »ehr Torsucewelee Überhaupt nicht gestreckt wird. £lne Cewis8e ütpe«kung ist jedoch statthaft, wobei bber bei einem zu hohen Streckverhältnis die Faser mit Y-Orientierung und der auasergewöhnlichen Rückfederung cemäau der Erfindung nicht ■ehr erhalten vird. Ein ütreckverhältnie bis zu 2,5 ist euläaeig, wenngxciuu auch nicht bevorzugt. ^ " ^r^ $"
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Q-631
Die Arbeitsweise d-ea Beispiels 1 wird mit der /bänderung wiederholt* dass das Fadengut von den Zuführwalzen mit 41 m/Min, weitergeführt wird und die Streckwalzen unter Erzielung verschiedener nachfolgend genannter Streckveihältniese mit höheren Geschwindigkeiten betrieben v/erden.
Die Probe HA nach Tabelle I ist eine in Luft von Raumtemperatur auf dao 2fache gestreckte Faoer, die Probe HB eine Fa-•er, die an einem Metallstab (in Fig. 1 nicht gezeigt) von 2 1/2 co Durchmesser, der zwischen'den Zuführwalzen 3 und 4 uod den Streokwalzen 5 und 6 angeordnet ist» bei 100° C und in einer 3600-TTmsohlingung auf daa 4fache gestreckt ist, und Probe HQ eine Faser, di« an einem Metallstab von 60° C auf das 5fache gestreckt worden ist. Jede Faser wird "heiesentspannt", indem man sie im spannungslosen Zustand 10 Min. auf 135° C erhitzt, und dann auf ihre physikalischen«Eigenschäften bestimt.it.
Die Probe HA ist eine Faser gemäsa der Erfindung, die jedoch nicht den bevorzugten AusfUhrungsformen angehört und, wie in Tabelle I gezeigt, ein TR25 von 82 56 hat, das der unteren Grenze der Rückfederung der Faser gemäse der Lrfir.dung entspricht. Wenn man jedoch dos utreckverhältnis erhöht,
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wobei andere wesentliche Bedingungen unverändert bleiben, besitzt die Faser keine γ-Orientierung mehr und fällt TH2C weit unter das Uinimum von 82 \* (vergl. HB und HC in Tabelle I). Man muss isioh daher in Bezug auf die herkömmliche Praxis, zur Erhöhung von Festigkeit und Anfangsmodul zu strecken, sorgfältig Beschränkungen auferlegen, um zu. der Paser genäse der Erfindung so kommen·
Fig. 3 zeigt einen Teil der Spannun^s-Dehnunjs-Kurven der IYobe η HA» HB und HC. ^robe HA hat ein Nachgiebigkeit everhältnls voo 5,2, während die Kurven der beiden 'anderen Proben jeweils einen sehr geringen V/ert des Nachgiebigkeit β Verhältnisse« zeigen. Der Gegensatz der Kurven der Proben HB und ΙΪΟ einerseits und HA andererseits ist sehr deutlich.
Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung eines Röntgen einer Faser, die'Min weitgehendes Gegenstück zur faser HB ist. Ee lässt keine γ-Orientierung erkennen und zeigt einen Y-Intensltfttsparaueter von nur 0,02. Die Faser HA anderer» seits zeigt die γ-Orientierung und ein γ-Intensltätsve nie von 1,6.
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ίο
Q-(J 31 Be i o pi e 1 3
Die Arbeitsweise des Beispiels 1 wird mit der Abänderung wiederholt, dnsis nan eine Spinndüse verwendet, die eine Austritte-= Öffnung von 0,76 mra aufweist, die Abachreckluft mit 54 l/Hin. zuführt und alle vier Walzen mit der gleichen Geschwindigkeit eo betreibt, dass das Fadengut im ersponneneri Zustund mit 198 «/Min. aufgewickelt wird. Dae ereponnene Ilonofil (IUA in Tabelle I) hat einen liter von 108 den und einen Orientierungpwinkel la ereponnenen Zustand von etwa 180° (wae eine fast vollständig unorientierte Struktur zeigt), weißt jedoch eine latente γ-Orientierung auf.
Ein Teil der Spannut, β-Dehn uns s-Kurve des Paden^utes ist in «■>«
Fig. 3 als IIIA eingezeichnet. Das Nachgiebigkeitsverhältnia *"*■ von 16,5 liegt auBuerhalb des Bereiches der Paser ^emäss der Erfindung· <$
Man eteilt, nachdem das obengenannte, im ersponnenen Zustand * vorliegende Fadengut hergestellt ist, die Streckwalzen eo ein, dass eine Streckung auj das 2fache in der Luft erfoljt, und eanmelt das Produkt (IHB in Tabelle I). enteile d^eees Produktes werden dann an der Luft zusätzlich auf Goaamtstreokverhfiltniuae von 3» 4, 5 und 6 (Proben IHC, IIIü, IIIν b«w. IHF) gestreckt. It-'intgendiagramme der Proben 311G bis IHF
1:0 -■
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seigen keine γ-Qrientier\in&. Eine Kikrophotometerkurve der Proben IIIC und HID ergibt γ-Intensitätov^rhältnieee von nur 0,20 bzw. 0,12.
Keine der Proben IHB bio IHF im ersponnenen Zustand besitzt ein 50 Ji erreichendes TR2Ein Anteil jeder Probe wird zum Strang aufgemacht und 10 Min. bei 135° C heieaentepannt, wobei ■an die TR25-Werte nach Tabelle III erhält. Die Probe HIB ■teilt; eine Faeer gemäee der Erfindung mit einem recht guten M25 von 86 £ dar. Keine der Proben IIIC bis IHP liegt in Bahöen der Erfindung, v.-e ungleich auch die Heiaoentspannung su-^Ιη,ς? Verbesserung der Rückfederung fuhrt (vergl. Tabelle wobei >ber d*e fR2c eotar der Probe IHC gut unter dem UInI- ▼op 82 K !tilgt. In der Tat unterliegt die Probe HIC
bei 25 £ Dehnung einer bleibenden Dehnung» die um mehr als. 72 über derjenigen der Paser IIIB liegt, was in drastischer
Welue den Verlust an elastischem Verhalten erläutert» der bein Strecken der Riser auf das 3fache anstatt 2fnche eintritt.
IHe Probe IHB besitzt ein Nachgiebigkeit β verhältnis zwisohen den Grenzen 2 und 15 und eine Spannung bei 5 ','·> Dehnung zwischen den Grenzen 0,1 und 0,6 g/den.
80980i/0793
-21
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Beispiel 4
Dieses Beispiel erläutert, dasß man sur Erzielung der Paser genäse der Erfindung nicht nur die Heieeentspannung benötigt, sondern dass man auch einen wärmestabilen Orientierungewinkel und ein TR25 im Bereich der Erfindung erreichen muss. Ferner kann auoh eine bu drastische Heinaentepannung (150 C, Tabelle II) schädlich, sein.
Strünee der Paser HIB von Beispiel 3 (aus der gestreckten, noch nicht wärmebehandelten Faser) werden in epannungelosen ZuftWnd in einem luftofen 10 Min· auf verschiedene Temperaturen erhitzt. In der Tabelle II ist die Rückfederung von 25 Dehnung (TRgc) in aweiten Zyklus genannt.
Tab eile II * TR25
Behandlungstempereituir,
0C ·
42
5u,2
76,0
84,2
87,9
75,1
; i"Bp
110
120
130
140
«1·
150
— 22 ·»
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Bets pi e 1
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von fünf Pasern (V-A bis V-E n-ch Tabelle III), die alle Beispiele fUr bevorzugte AuefUhrungeformen der Erfindung darstellen. Diese Fasern besitzen ausgezeichnete Rückfederungen von mindestens ' B? Ϊ die γ-Orientierung und warmestabiIe Orientierungewinkel von 10 bis 21°. Die Fasern des vorliegenden Beispiels werden nicht gestreckt«
AoT der Vorrichtung naoh Beispiel 1 werden verschiedene Polypropylen· ve:spönnen, wobei man die Zufuhr- und Utrecktalsen so einstellt, dass keine Streckung erfolgt und ein rfycht gestreckt·· Fadengut erhalten wird. In allen Versuchen wird eine ähnlich· SpinndQee wie in Beispiel 1 mit 34 Löchern von 0,30 op Durchmesser eingesetzt, ausgenommen bei dor irobe V-C, bei der ■an eine Spinndüse verwendet, die 30 Löcher von 0,36 mm Durchmesser aufweist» die auf einem Kreis von 2 1/2 cm Durchmesser angeordnet sind·
FUr die Proben V-A und V-B wird das Polymer!eat nach Beispiel 1« fUr V-C ein Polypropylen mit einem Uohmelzindex von 15 (erhalten duroh Erhitzen des Polymerisates von Beispiel 1 auf
BAO ORIGINAL
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.. 23 -
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ZH
einer Schneckenpresse in Gegenwart von tert.-Butylhydroperoxyd auf 230° C und dann .Zusats von 0,1 > 4,4'-Butylidenbis-(6~tert.-butyl-»m-kresüi) als Stabilisator) verwendet.
Das Polymerisat nach Beispiel 1 wird wiederholt mit siedendem n-Heptan der Handelssorte extrahiert, bis ungefähr 8 Gew.ji extrahiert sind. Mit dem Rückstand wird die iTebe V-D hergestellt, · .
die Probe V-E wird ein kristallines Polypropylen mit einem jS:cl(m^lzindejic von 0,18 ("Escon" der En jay Go., Inc., 1^ West 51st Street, New Yorkj TT. Y., V.St.A.) eingesetzt.
Die Tabelle III nennt die physikalischen Eigenschaften der erspönnenen Fasern nach 10 Min. Heissentspannung bei 135° Ö>
- 24 -
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!Tabelle IXI
Probe Spinnbedingungen
V-E
VI-P
VI-G+
VI-TT+
VI-I
VI-J
VI-K+
VI-M
VI-N
VI-O
Spinn- Ab- Atffdüsenschreck« wickiempemedium*. lungt
ratur, l/Min» · m/Min,
0C .·...■ ·ν
Orientierung Winkel Art TE,
290
290
270
290
290
295
295
295
290
290
260
250
250
280
500
102
190
190
102
74
45
102
170
57 ,
170 ;
170
102 :
102
125
138
91 j"
91.
165"
32-
n-91·
.9*
λ 25
274
224
16S
10-21° 14° 15° 11°
10-21° 18°
10-30° 10-21°
10-21° 10-21°
10-21°
Y Y normal
Y Y
normal Y Y
"•.Υ;. Y
Y normal
Physikalische Eigenschaften
Bruch- Anfangs- Baserdehming,. modul, tit er,
keit, $> g/den den
g/den
1,6 1,7
1,3 1,7 1,9
1,2 1,6 1,6
1,2 1,6 1,6
1,8 2,0
1,0
480 396
147 342
190
497 520
414
477 469 4-17
312 243
509
10. 7,5
10..
12,3 11,5
10,Q-9,7
9,3 9,3,
,7 13,0
12 13,6
4,4 12,5
Ϊ6,6
18,5 ^8,0
03,3
13,0
10,7
4,1 3,8
■7,4
ο
«ο
co
T5 Alls diese fasern besitzen Nachgiebigkeitsverhältnisee awiechen 2 und i:\ tmd-^rgeben
Spannungen bei 5 Dehnung zwischen 0,1 und 0,8 g/den.
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Beispiel 6
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von zehn Pasern, (Proben VI-F bis VI-O der Tobelle III) unter Anwendung verschiedener Veränderlicher bei den Spinnprozess und die Auswirkung auf die Fasereigeneohaften. In allen Fällen wird das Polypropylen nach Beispiel 1 als Schmelze bei 289° C unter Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 1 ausgepresst, wobei man die Sttführ*- und Strecfcwaleen so einstellt, dass keine Streckung erfolgt und ©ia nicht gestrecktes Fadengut erhalten wird. Alle erhaltenen Fasern werden &ei? gleichen Warmentspannung» d. h. TO Min. in einem Of@n τοπ 135° C im epannungelosen Zustand, unterworfen«
Die ?a@e?» Vt-?, YX-G und VI-H werden, in identischer Welse »alt der Abänderung hergestellt« dass der Abschreckkamiaer Luft von 21° C alt ÖöSötiwindigkeiten von 45, 102 baw. 170 l/Min, sageführt wird. Die Spinndüse weist 25 Löcher von 0,23 mm Duront&esser auf» die in einem Reohteckmuster angeordnet BiEd. Sie Tabelle XII se igt die deutliche Zunahme der Küekfederisng, man bei Erhöhung d©r ^aäohwindigkeit der Abkühlung der pressten fasern bei im Übrigen konstant bleibenden Bedingung®» erhält» Di© Peeer VI-F liegt deutlich aass®rhalb dee der Srfinaung«
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Die Fasern VI-I, VI-J und VI-K werden wie oben mit der Abänderung hergestellt, daee die Spinndüse 40 Löcher von 0,23 nun Durchmesser in einem ähnlichen Muster wie die in Beispiel 1 eingesetzte Spinndüse aufweist und der Kopf der Abschreckkammer 11 (yig. 2) eich 2 1/2 cm unter der Höhe der Fläche der Spinndüse 9 befindet, wobei jedoch die Luftzufuhr und die Spinndlisenteiaperaturen gemäss Tabelle III verändert «erden. Durch diese Anordnung der Abeohreckkammer wird die Faserabkiihlung in einem gewiesen Grade verzögert, und die Faeer VI-I liegt gut ausserhalb des erfindungsgeiiäesen Bereiches. Selbst bei Anwendung der gleichen Luftzufuhr ,(170 l/Min.), .bei welcher die optimale Faser VI-H erhalten wird» fällt nur eine Faser (VI-J) in dem nicht bevorzugten Bereich der Erfindung an* Die Splnndttsentemperatur muss auf 260° C vermindert werden, um eine Faeer (VI-K) zu erzielen, die sieh in Besag auf die erwünschte Elastizität der Feser VI-R nähert·
Die Auewirkung der Aufwinkelgeschwindigkeit allein erläutern die Fasern VI-Ii und VI-M, die aus einer Spinndüse ersponnen werden, die 34 in Reihen engeordnete Löcher von 0,30 mm Durchmesser aufweist, wobei die Abschreckkamiaer nach Fig· 1 Anwendung findet. Die höhere Aufwickelgeschwindigkeit beim Erspinnen der Faser Vl-II fUhrt zu einem zu raschen Abkühlen des Fadenlaufs, und ins TR25 fällt infolgedessen von dem 90-jG-Wert der Faser VI-L auf 65 £· Beide Fasern liegen jedoch gut in dem erfindungegtoässen Kähnen. ^'
- 27 - 9089Ü8/07S3
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It
Die Fasern VI-N und VI-O erläutern die Auswirkung einer Kombination von Veränderlichen beim Spinnprozess. Die Fasern werden mit Ausnahme der Spinnbedingungen (Tabelle III) in der gleichen Weise wie die Faser VI-L ersponnen. Die Faser VI-N stellt eine bevorzugte, spezielle Ausführungsforra der Erfindung dar, während die Faser VI-O, bei welcher mit einer höheren Spinndüsentemperatur, einer geringeren Abschreckintenaität und einer geringeren Spinngeschwindigkeit, d. h. Bedingungen, welche die Abkühldauer zu verlängern neigen, mit einem TR25 von nur 55 weit ausserhalb des erfindungsgemässen Rahmene liegt und keine γ-Orientierung aufweist. ς^&Λ
B e 1 B ρ 1 el 7
Unter Verwendung einer Spinndüse, die 3 Löcher von 0,76 mm Durchmesser aufweist, wird nach der Arbeltsweise des Beispiels 1 ein Fadenbündel ersponnen, wobei man jedoch zur Abschreckung die Luft mit 25 l/Mln. zuführt und die Zuführwalzen 3 und 4 mit 173 m/Min, und die Streckwalzen 5 und 6 mit 241 m/Min, betreibt« Die erhaltenen drei gestreckten Elementarfäden werden getrennt und auf gesonderten Packungen aufgewickelt. Eine der Packungen wird in dem vorliegenden Beispiel weiterverarbeitet und 30 MIn. auf 130° C erhitet, wobei das Fadengut, da es in der Packungeform vorliegt, unter Spannung steht. Es ist zwar gewöhnlich vorzuziehen, das Fadengut im spannungslosen Zustand su erhitzen UQd beliebig schrumpfen zu lassen, aber die sogenannte "Wareentspannung" tritt in dem vorliegenden Beispiel ein und die
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-·- 28 ™
IS
Attfreohterhaltung eiues gewissen SchrumpfVermögens in dem Fadengut ist hier erwünschte
Bas Fadengut wird dann auf herkömmliche Weise zu einer konischen Spule aufgemacht und auf einer 400-Radel-Sinzelzufiihrungs-Nahtloswirkoaschine bei 173 Maschenreihen/dm zu einem Strumpf verarbeitet» wobei man in dem oberen Saumteil und dem Fersen- und Zehenteilen 66-NyIon-Garn des Handels einsetzt. Bas Wirken erfolgt bei den für 66 Nylon normalen Bedingungen mit Ausnahme einer geringeren Zufuhrspannung von 0,5 g· Bas Strumpfgewirk wird auf einer herkömmlichen Metallform 15 Min. in Luft von 150° C trookengefornt, wobei sich eine Schrumpfung von 14 # ergibt· Mach de« Trockenformen wird das Gewirk bei 90° C ausgewaschen, geepUlt und getrocknet«
Sie so erhaltene Ware besitzt eine gute Beschaffenheit und ist» wie hohe Zungenausdehnwerte zeigen, in Bezug auf die Ausdehnbarkeit Strumpfgewirken aus normalen Polypropylengarn wie auch 66-Hylon-Garn bemerkenswert Überlegen. Sie widersteht Ausdehndeformationen ebenso gut wie die Ware aus 66 Nylon und viel besser als die Ware aus normalem Polypropylen«
In der folgenden Tabelle IV sind die Festigkeit und Dehnung von ans de« Strumpf gewirk entnommenen Garnproben und die an dem Strumpf in der nachfolgend beschriebenen Weise bestimmten .^^A-Songenausdehnwerte zusammengestellt»
' . 29 - 90980&/0793
!435621
Tabelle
IV
Festig keit, g/den
(1) In der obenbesohriebenen 2,03 Weise hergestellter Strumpf
(&) Aus 66-N2rlon-Öarn herge . stellter Strumpf
(3) Aus Itolypropylengarn
normaler Orientierung hll Strumpf
3,67
Dehnung, Zungen- . $> ausdehnung,
241
59
56
22 20
Das aus dem fertigbehandelten, in der Gbenb@sahrieb@nen Weise erhaltene» Strumpf sxitnommene Polypropylengarn besitsst di©
und hat einen wärmestabiien Orientierungswinkel
von 10 bis 3O0 ein
genäse der Erfindung
^c
82 ^. 3Sb stellt somit eine faser
Bie in Tabelle IY genannten Zwngenausdehnwert® warden beatimiat* indes mais den Innandurchmssssr des Strumpf s in dea Knts formt eil obn0 Spasaniing (B0), bei einer Spannung von T g (D«) und bei einer Spannung ^ß» 101 g ^1O1 ^ ^fiS^· '^^e Spasnung wiyä auf·· : der Strusapfismenseit® aiitfcels 2 1/2 χ 2 1/2 qm grosser chaat aur linwirteuug gebrecht, dis gelenkig nn den Hnden' Stäben sitzen« di@ lhrer@eit@ etwa-in Ihmn -Vltten.
100 BAD ORiGiMAL
U35621 Jf--
!Die obenstehenden Beispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung, die allgemein eine Faser aus Polypropylen mit jff-Qiientierung und einem wärmestabilen Orientierungswijqjkel rdn' IO fcie 30° umfasst·
Xn den Beispielen sind sahireiche nicht in den Rahmen der Erfindung fallende lasern nebst ihrer Herstellung beschrieben, ua dl· Auswirkung τοπ Veränderungen verschiedener Verfahrenebedingungen sa zeigen. Solche nicht in den Rahmen der Erfindung fallenden Fasern brauchen nicht dem Stand der Technik anzugehören» sondern können ale solche neu sein. Der naheliegendeste Stand' de? Technik durfte Von Beispiel 2 der australischen Patentanpeldung 56 854 gebildet «erden« naoh welchem Polypropylengarn 3»5faöh geetreokt wird» wobei das Streckverhältnis also selbst dann su hoch wäre, wenn man andere Bedingungen gemäss der Lehre der vorliegenden Erfindung anwenden würde* Das Beispiel ist so allgemein gehalten, dass man durch Veränderung bzw. Anwendung nicht genannter Bedingungen fasern mit den verschiedenartigsten Eigenschaften eriielen könnte, und vermittelt keine Lehre zum £eohnleoh«n Handeln. Nach dem Beispiel ist das Garnprodukt "sehr voluminös", was ebenfalls für die Garne der Erfindung, deren Herstellung In den Beispielen der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist, nicht sutrifft. Zur Voluminöamaohung der faeern gemäss den Beispielen der vorliegenden Beschreibung wären weitere
A notwendig«
- 51 -
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Wie oben erwähnt, seigt Fig. 5 in graphischer Darstellung ein Rönügendiagramsa einer Polypropylenfaser mit -f -Orientierung im Rahman ö©r Erfindung und Fig. β eine ähnliche Darstellung für ©ine Polypropylenfaser, die nicht in den erfindungegs&äesen Rahman fällt und anstatt einer y-Orientierung eine normal© Orientierung aufweist.
Für die y-Orientiorung sind die Interferenzen 21 charakteristisch, die bei der Darstellung nach Pig, 5 auf dem Kreis 22 (2Θ « H,O°)
unter ©inem azimutalen ?/inkel von sehr als 50° vom Äquator 23 liegen, Auf dezn Ki*©i0 22 der Figur β sind keine solchen Interfex*eng©a feet gust eilen. Der Orientierunggwinkel der Faser wird von dem 5?eil der Interfereaz 24 bestimmt, der auf Kreia 25 (29 « 16e7°) zentriert iet. Dabei ist der im Vergleich mit Fig. δ (13°) höhere Kristallit-Orientierungiawiiikel nach Pig. 5 (16°) 2SU erkennen. Die Interferenzen 26, die für alle orientierten Polypr©pyleiufafe©rn typisch sind, sind hier nicht von Interesse. Die Interferenzen 27» die auf einem Kreis 28 (20= 28,6°) liegen, «verdesi bei der Bestimmung des y~Intensitätaverhältiiioaes verwendet» Das Diagramm wird von dem Äquator symmetrisch unterteilt; der Meridian erstreckt sich durch die Mitte des Bißgramme und bildet mit dem Äquator einen rechten Winkel«.
Für den Fachmann ist der Unterschied swischen den Beugungsbildern nach Figo 5 und 6 ins Auge fallend und wesentlich. Die
... 32 ~ BAD ORIGfWAL
. ..:-. .909808/0703
U35621
Q-631 J S
Interferenzen 21 nach rig. 5 sind ungewöhnlich und lassen die einzigartige kristallin3 Struktur der Polypropylimfaoer gemäes der Erfindung eofort in3 Auge fallen.
Die Elastoiaerfaser gemüa3 der Erfindung besitsfe eine aueaerordentlich günetige Kombination von Eigenschaften» von denen eine bisher bei Polypropylenfasern unbekannte Elastisität besondere hervorragt. Beispiel 7 zeigt die Verwendung der Paser
gemäes der Erfindung bei Strumpfwaren. Die Faser eignet sioh sehr gut flir Zwecke wie Kraftfahrzeugpolsterung, SitzbezCige und dergleichen, da die erhaltenen Faserstoffe und Fasermaterialien eine ungewöhnlich gute Formtreue bzw. Formerhol tang aufweisen. Der Kinsate der Pater bei nicht gewebten Fasermaterialien ist gleichfalls vorteilhaft, da diese wiederum eine gute Formtreue bzw. Formerholung erhalten.
Im Rahmen der Erfindung liegen weitere Ausführungaformen.
909608/0793

Claims (1)

  1. Q-631 'Jjthxy
    Patan't ans pyjie he
    ίΐ oj BlastO!B@re Polypropyl€nfä@erv gekernteiohset duroh eine y-Griaatiörurig und einen wäraeetabil&n Orientierungewinkel von ΊΟ bis
    2·-Faser ma<slJ. Aßigprueli 1» gekennzeichnet durcli oitiöii Orien-
    vtrn 10 big 21° und eine y~Inteasitat' von
    na@k Aneprueh 2» gekenneeiohnet durch eine Bäokfederung U$ $ leimung in dem zweiten und den folgenden Zyklen mindest ess 85 ^ β
    BAD
    34 -
    80980870793
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