DE2948298C2

DE2948298C2 -

Info

Publication number: DE2948298C2
Application number: DE2948298A
Authority: DE
Inventors: Georges Decines Fr Achard; Pierre Bron Fr Chion; Jacques Charbonnieres-Les-Bains Fr Menault
Original assignee: Rhodia SA Brazil
Current assignee: Rhodia SA Brazil
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1990-02-22
Also published as: IT1126462B; MX159140A; DE2948298A1; NL188861B; BE880336A; DD147556A5; BR7907792A; GB2036121B; GB2036121A; LU81941A1; NL188861C; JPS6324088B2; US4297412A; FR2442901A1; IT7927769A0; FR2442901B1; JPS55112316A; NL7908290A; ES486362A1

Description

Die Erfindung betrifft Acrylfäden und -fasern mit zwei Bestandteilen, welche eine natürliche Kräuselung besitzen. Sie weisen die Besonderheit auf, daß sie in der Mehrzahl der traditionellen Textil umwandlungstechniken verwendbar sind.

Es existieren sehr zahlreiche Typen von Acrylfasern mit zwei Bestandteilen. Sie können von zwei Lösungen von Acrylpolymeren mit unterschiedlichen Viskositäten oder Konzentrationen stammen; die Polymeren selbst können Bestandteile verschiedener Natur besitzen oder in verschiedenen Mengen: Insbesondere können sie verschiedene Mengen an Säuremilliäquivalenten oder Basenmilliäquivalenten gemäß dem französischen Patent 12 05 162 enthalten.

Diese Typen von Fasern mit zwei Bestandteilen können sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen beispielsweise hinsichtlich der Kräuselung, der Schrumpfung, der Voluminosität usw., was einerseits von den Bestandteilen und andererseits von dem Herstellungsverfahren und den weiteren Behandlungen herrührt.

In neuerer Zeit ist es aus der französischen Patentanmeldung 21 06 115, veröffentlicht am 28 . April 1972, bekanntgeworden, Acrylfasern mit zwei Bestandteilen vom Typ Seite an Seite herzustellen ausgehend von zwei Polymeren, welche beide wenigstens 88% Acrylnitril enthalten, wovon eines einen irreversiblen Quellungs index höher als wenigstens 0,05 gegenüber demjenigen des anderen Polymeren besitzt. Jedoch besitzen derartige Fäden, in denen jedes Filament dieselbe Konstitution Seite an Seite, sog. "bilamellige" aufweist, eine sehr regelmäßige Kräuselung.

Weiterhin betrifft die GB 11 66 955 Fasern, ausgehend von zwei Lösungen von Copolymeren mit einer Differenz von 0,5 bis 3 Gew.-% gegenüber dem plastifizierenden Comonomeren, das in beiden Lösungen vorliegt. Dies steht im Gegensatz zu den beanspruchten Acrylmischfasern, wo eine Differenz von 4 bis 15 Gew.-% in bezug auf die plastifizierenden Comonomeren der Polymeren A und B vorgeschrieben ist.

Die DE-OS 23 48 679 betrifft Verbundfasern aus zwei verschiedenen Acrylnitrilpolymerisaten mit bis zu 6 Gew.-% eines Esters in einem Copolymeren, einer Differenz zwischen 2 und 6 Gew.-% zwischen den plastifizierenden Comonomeren, die in den beiden Copolymeren vorhanden sind und bis zu 12 Gew.-% des zweiten Copolymeren in der Gesamtzusammensetzung. Bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind außerdem noch die sauren Comonomeren vorhanden.

In JP 70 36 340 sind Acrylfasern beschrieben, ausgehend von mindestens zwei Copolymeren, wobei mehr als 6 Gew.-% eines plastifizierenden Comonomeren vorhanden sind. In jedem Polymeren muß, ausgedrückt in Milliäquivalent saurer Gruppen, 4 bis 30 Milliäquivalent vorhanden sein. Der Bestandteil, der am reichsten an hydrophoben Comonomeren ist, hat den geringsten Gehalt in Milliäquivalent saurer Gruppen. Der Anteil an sauren Gruppen in Milliäquivalent gemäß vorliegender Anmeldung ist prinzipiell ganz anders.

In der japanischen Veröffentlichung 19 118/68 wird die Herstellung von Acrylfasern durch Verspinnen von mindestens zwei Lösungen desselben Polymeren, das lediglich eine Differenz in der Konzentration des einen gegenüber dem anderen hat, Bildung einer Faser mit zwei Bestandteilen, Waschen, Verstrecken, Trocknen bei einer Temperatur unterhalb 80°C und Dampfbehandlung bei einer Temperatur von mindestens 100°C beschrieben. Erfindungsgemäß wird jedoch von zwei unterschiedlichen Copolymeren lösungen ausgegangen, welche jeweils einen unterschiedlichen Gehalt an ionisierbarem Bestandteil, der die sauren Gruppen liefert, haben.

Im übrigen ist die Kräuselung eines der wichtigsten Charakteristika von Textilfasern, von ihr hängen tatsächlich zum großen Teil ab:

Der Umwandlungswert der Faser, ihre Fähigkeit sich in den verschiedenen Stadien des Verspinnens gut zu verhalten,
die Qualität des endgültigen Erzeugnisses, sein Griff, seine Bauschelastizität,
die Gebrauchseigenschaften des daraus resultierenden Erzeugnisses.

Die Erfindung betrifft Acrylmischfasern und -fäden aus zwei Bestandteilen mit natürlicher Kräuselung, die zum Kardieren, Reißen und Konvertieren geeignet sind, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie

- aus zwei Polymeren A und B bestehen, wobei das Polymere A mindestens 83 Gew.-% an Acrylnitril, 4 bis 15 Gew.-% eines nicht-ionisierbaren plastifizierenden Comonomeren aus der Gruppe Methacrylnitril, Vinylester, gegebenenfalls substituierter Amide und Ester von Acryl- und Methacrylsäuren, und bis zu 2 Gew.-% eines sauren, mit dem Acrylnitril copolymerisierbaren Comonomeren umfaßt und das Polymere B mindestens 94 Gew.-% Acrylnitril, 0 bis 4 Gew.-% eines nicht-ionisierbaren plastifizierenden Comonomeren aus obiger Gruppe und bis zu 2 Gew.-% eines sauren Comonomeren, das mit dem Acrylnitril copolymerisierbar ist, umfaßt, wobei die Differenz im Gehalt an plastifizierendem Comonomeren der Polymeren A und B zwischen 4 und 15 Gew.-% beträgt und die Gesamtmenge der Säuremilliäquivalente der beiden Polymeren mindestens 50/kg Polymeres beträgt,
- aus einem Gemisch von 15 bis 30% Einzelfäden, welche aus einem einzigen und demselben Polymeren bestehen, 40 bis 60% Endlosfilamenten mit zwei verschiedenen Bestandteilen, die untereinander und mit der Außenseite über die gesamte Länge der Filamente eine Kontaktfläche haben, und 20 bis 45% Fäden, worin einer der Bestandteile wenigstens mehr als einmal im Querschnitt und über die gesamte Länge vorhanden ist, bestehen, und
- eine dreidimensionale Kräuselung besitzen, die entweder durch eine Behandlung ohne Spannung bei einer Temperatur unter 110°C und wenigstens der Umgebungstemperatur oder durch eine Behandlung unter Spannung und/oder eine thermische Behandlung bei einer Temperatur über 110°C gebildet ist.

In der folgenden Beschreibung versteht man unter "einschichtigen Einzelfäden" Fäden bzw. Einzelfäden, welche aus einem einzigen und demselben Polymeren bestehen, unter "zweischichtigen Einzelfäden" oder "Einzelfäden mit Seite an Seite-Verteilung" Endlosfilamente mit zwei verschiedenen Bestandteilen, die untereinander und mit der Außenseite im wesentlichen über die gesamte Länge der Filamente eine Kontaktfläche haben und unter "mehrschichtigen Einzelfäden" Fäden, worin einer der Bestandteile wenigstens mehr als einmal im Querschnitt und im wesentlichen über die gesamte Länge vorhanden ist.

Ein Filamentenkabel gemäß der Erfindung umfaßt im Durchschnitt 15 bis 30% einschichtige Einzelfäden, 40 bis 60% zweischichtige Einzelfäden und 20 bis 45 mehrschichtige Einzelfäden, wobei die Zusammensetzung ein- und desselben Einzelfadens Variationen aufweisen kann, so daß ein derartiger Faden von einem Einzelfaden zum anderen und über die gesamte Länge dieser Einzelfäden heterogen ist. Die Fig. 1 zeigt die Heterogenität der Einzelfäden im Schnitt unter dem Mikroskop mit einer 365fachen Ver größerung.

Die Acrylmischfäden mit zwei Bestandteilen gemäß der Erfindung werden durch statistisches Verspinnen von zwei Acrylpolymeren A und B erhalten:

Das Polymere A enthält mindestens 83 Gew.-% und vorzugsweise mindestens 90 Gew.-% Acrylnitril, 4 bis 15 Gew.-% und vorzugsweise 6 bis 9 Gew.-% eines nicht-ionisierbaren, mit dem Acrylnitril co polymerisierbaren plastifizierenden Comonomeren, bis zu 2 Gew.-% eines Comonomeren, das fähig ist, die sauren Gruppen zu liefern.

Das Polymere B enthält wenigstens 94 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens 97 Gew.-% Acrylnitril, 0 bis 4 Gew.-% und vorzugsweise 0 bis 2 Gew.-% eines mit dem Acrylnitril copolymerisierbaren plastifizierenden Comonomeren und bis zu 2 Gew.-% eines saure Gruppen liefernden Comonomeren.

Unter den plastifizierenden Comonomeren, welche bei der Zusammensetzung der Polymeren A und B verwendbar sind, kann man nennen das Methacrylnitril, die Vinylester wie Vinylacetat, die Amide und Ester von Acryl- und Methacrylsäuren aus der Gruppe Acrylamid und Methacrylamid gegebenenfalls substituiert, Methylacrylat und vorzugsweise Methylmethacrylat.

Das Comonomere, das saure Gruppen liefern kann, wird vorteilhaft ausgewählt unter den Vinylsulfonverbindungen wie die Allyl- und Methallylsulfonsäuren, die aromatischen sulfonierten Derivate wie die Styrolsulfonsäure, Vinyloxyarylsulfonsäure oder die Verbindungen mit saurer Carboxylfunktion wie die Itaconsäure, die Acrylsäure oder Methacrylsäure usw.

Es ist nicht notwendig, daß die Polymeren A und B eine Differenz im Gehalt an Säuremilliäquivalenten aufweisen: sie können davon einen identischen oder unterschiedlichen Gehalt aufweisen, ohne daß die Färbeaffinität der erfindungsgemäßen Fäden wesentlich modifiziert wird. Jedoch ist es, damit die Fäden und Fasern eine hinreichende Färbeaffinität aufweisen, erforderlich, daß das Mengenverhältnis an sauren Comonomeren in den Polymeren A und B derart ist, daß die Gesamtmenge an Säure- Milliäquivalenten, welche in den beiden Polymeren enthalten ist, wenigstens gleich 50 Säuremilliäquivalenten und vorzugsweise wenigstens 70/kg Polymeres beträgt.

Im Gegensatz dazu liegt die Differenz im Gehalt des plastifizierenden Comonomeren zwischen den Polymeren A und B zwischen 4 und 15 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 5 und 9 Gew.-%, damit die Fäden nach dem Verspinnen und den anschließenden Behandlungen die besonderen Kräuselungseigenschaften gemäß der Erfindung erlangen können.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Fäden zwei verschiedene Kräuselungstypen besitzen können, wobei jeder davon verschiedene Verwendungsbereiche besitzt. Die Kräuselung F 1 ist dadurch charakterisiert, daß der Bestandteil B im Inneren der Schraube, welche durch die Filamente gebildet wird, gelegen ist; dieser Kräuselungstyp wird nach einer Behandlung ohne Spannung bei einer Temperatur unter 110°C und mindestens gleich der Umgebungstemperatur beispielsweise nach dem Trocknen des Fadens unter den weiter oben angegebenen Bedingungen erhalten; diese Temperatur ist dann die Temperatur des Fadens selbst.

Diese Kräuselung ist durch eine sehr ausgebreitete, entfaltete Einkräuselung und Kräuselungsfrequenz charakterisiert. Dies bedeutet, daß die Einkräuselungswerte und die Kräuselungsfrequenz stark variieren sowohl von einem Einzelfaden zum anderen und entlang desselben Einzelfadens. Vorzugsweise beträgt die ausgebreitete Einkräuselung zwischen 3 und 35% und die ebenfalls ausgebreitete Kräuselungsfrequenz ist zwischen 4 und 40 Halbwellen/cm. Die Kräuselung F 1 ist vom Typ, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, wo man die Heterogenität von einem Einzelfaden zum anderen und entlang jedes Einzelfadens bemerkt, wobei das bekannte Phänomen der Synchronisierung der Kräuselung auf den zweischichtigen Fäden ausgeschaltet ist, wenn alle Schrauben dieselbe Steigung aufweisen. Im übrigen wird die Kräuselung F 1 größtenteils nach Ermüdung beibehalten.

Die Kräuselungsfrequenz ist die Anzahl der Halbwellen, gerechnet auf der gekräuselten Faser und bezogen auf ein cm der entkräuselten Faser.

Die Einkräuselung wird mittels eines bekannten handelsüblichen Geräts, das unter der Marke Kräuselwaage von Hoechst im Handel ist, gemessen und ist durch die Formel

gegeben, wobei L₀ ein Einzelfaden von 5 cm Länge ist, während er unter einer Kraft von 18 mg/tex gehalten wird und L₁ ist die Länge desselben Einzelfadens unter der mittleren Entkräuselungskraft (vorher auf INSTRON gemessen).

Man wertet auch die Resteinkräuselung nach Ermüdung der Faser unter der mittleren Entkräuselungskraft während einer Minute und einer Minute Entspannung aus. Man erhält den Wert K₂.

Man stellt fest, daß die Faser nach Ermüdung nicht mehr als 25% Einkräuselung verliert. Dies bedeutet, daß eine derartige Kräuselung stabil ist und nur wenig während der nachfolgenden mechanischen Behandlungen, welche sie während der Verwendung beim textilen Verspinnen sowie beim Gebrauch des daraus entstehenden Erzeugnisses unterworfen wird, beeinträchtigt wird.

Man wertet schließlich die Resteinkräuselung nach Ermüdung unter einer Kraft, die höher ist als die Entkräuselungskraft während 1 Minute und Entspannung während einer Minute aus und man erhält den Wert K′₂.

Man stellt ebenfalls fest, daß die Kräuselung noch in großen Teilen beibehalten wird, was ebenfalls für das Durchleiten durch Apparate für die weitere textile Umwandlung wichtig ist.

Die Kräuselung F 2 wird erhalten nach thermischer Behandlung der Fäden und Fasern bei einer Temperatur über 110°C beispielsweise während der Stabilisierungsbehandlungen, welche oft in Gegenwart von Wasserdampf bei Temperaturen bis zu 120 oder 140°C oder mehr stattfinden und die an den Fäden, Fasern oder Gespinsten sowie bestimmten textilien Erzeugnissen wie Gewirken oder Geweben oder während der weiteren textilen Umwandlungsbehandlungen, die unter Spannung erfolgen, realisiert werden beispielsweise das Reißen und anschließend Fixierung beispielsweise bei wenigstens 95°C, um die Kräuselung anzuheben.

Die Kräuselung F 2, in der der Bestandteil A im Inneren der durch die Filamente gebildeten Schraube ist, wird in Fig. 3 dargestellt nach Trocknen und Reißen bei einer Temperatur von etwa 100°C und dann Fixieren bei einer Temperatur von 110°C. Gemäß Fig. 3 beobachtet man deutlich, daß dieser Kräuselungstyp von demjenigen, der in Fig. 2 gezeigt ist, sehr verschieden ist; in diesem Fall existiert gleichzeitig eine Mikrokräuselung, welche von feinen Wellen entlang der Einzelfäden gebildet ist und eine Makrokräuselung, welche durch die Anordnung in langen Wellen eines jeden Einzelfadens mit feiner Kräuselung besteht. Diese doppelte Kräuselung eignet sich besonders gut für Erzeugnisse, wo eine Voluminosität nötig ist.

Die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern können zunächst eine Kräuselung F 1 besitzen, welche die Richtung wechselt, wenn die Fasern einer Behandlung wie weiter oben definiert, unterworfen werden, um die Kräuselung F 2, welche dann definitiv ist, zu bilden. Das Verfahren zur Erzielung von Fäden und Fasern gemäß der Erfindung besteht darin, ein Naßverspinnen der beiden Lösungen der Acrylpolymeren, wie sie oben definiert sind, in statistischer Verteilung der beiden Lösungen, ein Verstrecken der Filamente an der Luft bei Umgebungstemperatur auf einen Wert zwischen 1,3- und 3fach, ein Waschen mit Wasser, eine Entspannung von 15 bis 25% in siedendem Wasser, ein Verstrecken in siedendem Wasser auf einen Wert zwischen 2,5- und 4fach, Schmälzen Trocknen ohne Spannung bei einer Trockentemperatur zwischen 50 und 140°C und einer Feuchttemperatur zwischen 40 und 70°C und dann ein erneutes Schmälzen zu bewirken. Zur statistischen Verteilung der beiden Polymerenlösungen kann man beispielsweise das Verfahren und die Vorrichtung verwenden, welche in dem französischen Patent 13 59 880 beschrieben sind oder das Verfahren und die Vorrichtung, welche in der französischen Patent- Veröffentlichung 24 12 627 vom 22. Dezember 1977 beschrieben sind, das darin besteht, daß ein dichotomisches Mischsystem bestehend aus Röhren, die mit derselben Anzahl abwechselend linksdrehender und rechtsdrehender Schraubenelemente versehen sind, wobei die beiden Lösungen vorzugsweise in im wesentlichen identischen Mengenverhältnissen verwendet werden. Die Polymerenlösungen werden in Lösungsmitteln hergestellt, welche üblicherweise zum Verspinnen von Acrylverbindungen verwendet werden; organische Lösungsmittel wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid oder auch bekannte mineralische Lösungsmittel allein oder in wäßrigen Lösungen. Das Verspinnen wird in ein Koagulationsbad, das im allgemeinen aus Wasser und Lösungsmittel besteht, bewirkt; im bevorzugten Fall der organischen Lösungsmittel enthält das Koagulationsbad vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-% desselben Lösungsmittels, das zur Auflösung der Polymeren verwendet wird. Nach dem Passieren in das Koagulationsbad, das bei einer Temperatur nahe der Umgebungstemperatur gehalten wird, werden die Filamente an der Luft bei Umgebungstemperatur auf einen Wert zwischen 1,3- und 3fach, vorzugsweise zwischen 1,8- und 2,3fach verstreckt und anschließend mit Wasser im allgemeinen im Gegenstrom bei Umgebungstemperatur gewaschen, um 15 bis 25% in einem Bad siedenden Wassers entspannt und von neuem auf einen Wert zwischen 2,5- und 4fach in siedendem Wasser, vorzugsweise 3- bis 3,5fach verstreckt, in üblicher Weise geschmälzt und dann getrocknet und von neuem geschmälzt. Das Trocknen wird ohne Spannung bei einer Trockentemperatur zwischen 50 und 140°C und bei einer Feuchttemperatur zwischen 40 und 70°C im allgemeinen während der Dauer von 3 bis 30 Minuten bewirkt. Je nach den genauen Bedingungen der Trocken- und Feuchttemperatur kann das Trocknen von einer ausgezeichneten Entwicklung der Kräuselung begleitet sein, wenn man die Fäden und Fasern mit einem gewissen Typ von Kräuselung insbesondere die Kräuselung F 1 zu erhalten wünscht, die zum Passieren zur Karde bestimmt sind.

Zu diesem Zweck führt man eine Trocknung-Entwicklung bei einer Trockentemperatur zwischen 50 und 108°C durch, wobei die Trockentemperatur zu Arbeitsbeginn vorzugsweise zwischen 50 und 75°C liegt und die Feuchttemperatur zwischen 40 und 60°C beträgt, und die Differenz zwischen der Trockentemperatur und der Feuchttemperatur unter 40°C vorzugsweise unter 20°C beträgt, während wenigstens 2 Minuten zu Beginn des Arbeitsganges.

In diesem Fall kann der Arbeitsgang in 10 bis 20 Minuten leicht bewirkt sein. Die Entwicklung der Kräuselung im Verlaufe dieser Behandlung ist sehr gut.

Die oben erwähnte Arbeitsweise eignet sich auch für spezielle Anwendung, wie die Erzielung von Gespinsten durch das open-end- Verfahren.

Wenn man ein Filamentenkabel zu erhalten wünscht, das zum Reißen bestimmt ist, ist es nicht notwendig, eine so gute Entwicklung im Verlaufe des Trocknens zu bewirken und die Temperaturregelungen brauchen nicht so präzise zu sein, wie im Falle der Trocknung-Entwicklung der Fasern bzw. der Fäden für die Karde. In diesem Falle werden die Fäden im allgemeinen direkt bei höheren Temperaturen beispielsweise bei einer Trockentemperatur zwischen 80 und 130°C und bei einer Feuchttemperatur zwischen 50 und 70°C behandelt.

Das Trocknen der Fäden und Fasern gemäß der Erfindung ist zweimal so schnell wie dasjenige eines anderen Typs von Acrylfasern; so ist beispielsweise in einem gegebenen Bandtrockner die spezifische Verdampfung in kg verdampftes Wasser/Stunde/m²/°C höher als 0,4 und geht bis zu 1 oder mehr, während sie in der Größenordnung von 0,2 bis 0,4 im Falle der gewöhnlichen Acrylfaser während der Zeitdauer, wo die Verdampfung am wichtigsten ist (d. h. bis zu einem Wassergehalt der Faser von etwa 20%) beträgt.

Die so direkt erhaltene Kräuselung ist relativ weniger bedeutend, was nicht stört, denn die latente Kräuselung der Fasern wird durch die thermische Behandlung nach dem Reißen auf dem Gespinst oder dem Fertigerzeugnis entwickelt beispielsweise während der Färbebehandlung. Außerdem stellt diese weniger beträchtliche Kräuselung der Kabel einen großen Vorteil für deren Transport dar, da eine Masse mit zu großem Volumen zu Schwierigkeiten und teurerem Preis bei gleichem Gewicht führt.

Was die Schnittfaser (für die Karde) anbelangt, welche der Behandlung Trocknung-Entwicklung unterworfen war und die demnach eine gute Kräuselung besitzt, so kann sie nach dem Schnitt leicht verpackt werden mittelst einer Presse, ohne daß die Flocke ein zu großes Volumen einnimmt und die Parallelisierung der Fasern kann später bewirkt werden.

Beim Ausgang vom Trocknen werden die Fäden und Fasern gemäß der Erfindung entweder roh erhalten oder gefärbt nach jedem bekannten kontinuierlichen Färbeverfahren in der Masse oder im Verlaufe des Verspinnens beispielsweise nach dem Verfahren, das in dem französischen Patent 20 76 516 beschrieben ist.

Die Gesamtheit des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt den Vorteil, daß es vollkommen kontinuierlich drchgeführt werden kann, von der Auflösung der Polymeren an bis zur Erzielung des Kabels aus Endlosfilamenten, was ein beträchtliches ökonomisches Interesse darstellt. Darüberhinaus weist ein derartiges Verfahren den Vorteil auf, daß es besonders stabil ist: Die Zahl der Faserbrüche ist in allen Stadien des Verfahrens sehr gering.

Die Faser gemäß der Erfindung ist in allen bekannten textilen Umwandlungstechniken verwendbar; dies stellt eine Besonderheit dar; außerdem ist es möglich, den Kräuselungstyp auszuwählen, den man zu erhalten wünscht je nach der Verwendung, für die die Faser bestimmt ist, da die Kräuselung F 2 anstelle der Kräuselung F 1, welche üblicherweise beim Trocknen während der Herstellung erhalten wird, treten kann.

Eine der hauptsächlichen Formen, unter der die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern verwendbar, sind ist die Flocke, insbesondere die, welche um Kardieren bestimmt ist; eine derartige Flocke passiert aufgrund ihrer heterogenen Kräuselung auf den Kardiervorrichtungen mit großer Produktivität und dann in den textilen Spinnvorrichtungen sowohl den konventionellen als auch nach der Technik "open-end".

Nach dem Lauf über die Karde sind die Fasern aufgrund der Heterogenität der Kräuselung nicht mehr in der gleichen Phase und ergeben so die Gespinste großer Voluminosität, was bei den daraus erhaltenen textilen Erzeugnissen zu einer großen Leichtigkeit und angenehmem Griff führt.

Die erhaltenen Gespinste besitzen ein großes Deckungsvermögen, insbesondere im Falle des Verspinnens "open-end".

Die Filamente mit zwei Bestandteilen gemäß der Erfindung werden beim Austreten aus dem Trockner auch vorteilhaft in Form von Kabeln zum Reißen und Konvertieren verwendet. Das Reißen kann in sehr bequemer Form erfolgen, denn der Unterschied der Bruchdehnungen der verschiedenen Einzelfäden erlaubt es, den Augenblick des Reißens von einem Einzelfaden zum anderen auseinanderzuziehen und man benötigt weniger große augenblickliche Energien, wodurch sich eine beträchtliche Erhöhung der Produktivität der Reißvorrichtungen ergibt.

Die so erhaltenen Fasern sind ganz besonders zur Herstellung von "high bulk"-Gespinsten geeignet, welche aus Gemischen aus geschrumpften und nicht geschrumpften gekreppten Fasern erhalten werden, deren Kräuselung dann während der endgültigen thermischen Schrumpfungsbehandlung entwickelt wird.

In der Fig. 4 ist beispielsweise eine graphische Darstellung angegeben, welche die Voluminosität eines "high-bulk"-Gespinstes zeigt, das aus erfindungsgemäßen Acrylfasern erhalten wurde, mit einem Titer von 3,3 dtex, wovon 60% der Fasern durch thermische Behandlung von 105°C geschrumpft sind, wobei die Voluminosität des Gespinstes in siedendem Wasser entwickelt wurde, im Vergleich zu einem "high-bulk"-Gespinst, das unter den gleichen Bedingungen erhalten wurde, jedoch mit einer Schrumpfung bei 125°C und aus Acrylfasern mit einem Einzelfadentiter von 3,3 dtex, welche von dem Copolymeren A allein stammen und dessen Voluminosität ebenfalls in siedendem Wasser entwickelt wurde.

An beiden Gespinsten M und M′ wurde eine Anfangsmessung unter einer Last von 0,55 g/cm² (M₁ und M′₁) der Voluminosität ausgedrückt in cm³/g und eine Voluminositätsmessung nach 3 Minuten unter einer Last von 10 g/cm² (M₂ und M'₂) und schließlich der Voluminosität nach Wegnahme dieser Last und von neuem unter der Anfangslast (M₃ und M'₃) durchgeführt.

Auf dieser graphischen Darstellung ist festzustellen, daß trotz der Differenz der Schrumpfungstemperaturen, welche für die Voluminosität des "high-bulk"-Gespinstes gemäß der Erfindung ungünstig ist, dieses M, ein Volumen besitzt, das deutlich höher gegenüber dem Kontroll-high-bulk-Gespinst M′ liegt und daß sich dieses Volumen in geringerem Maße nach Ermüdung 3 Minuten unter Last von 10 g/cm² vermindert.

Derartige Gespinste besitzen eine breite Anwendung bei Kurzwaren und Wirkwaren. Im übrigen kann die Enwicklung während des Färbevorgangs durchgeführt werden.

Das Konvertieren, welches an üblichen Acrylkabeln schwer zu realisieren ist aufgrund des Fehlens von Kohäsion der Fasern untereinander beim Austritt aus der Maschine, ist an den erfindungsgemäßen Kabeln aufgrund der Kohäsion, welche durch die besondere heterogene Kräuselung der Fasern zustande kommt, vollkommen realisierbar. Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Die Teile sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Man stellt eine Lösung von 21,5% in Dimethylformamid eines Polymeren her, bestehend aus:

Acrylnitril\|99%
Natriummethallylsulfonat	1%
(Säureäquivalente/kg Polymeres:	90)

mit einer spezifischen Viskosität von 0,305 (gemessen an einer 0,2%igen Lösung des Polymeren in Dimethylformamid) und enthaltend 500 ppm Oxalsäure bezogen auf das Polymere; und eine Lösung von 24,5% in Dimethylformamid eines Copolymeren bestehend aus:

Acrylnitril\|91%
Methylmethacrylat	8%
Natriummethallylsulfonat	1%
(Säuremilliäquivalente/kg Polymeres:	90)

mit einer spezifischen Viskosität von 0,325 gemessen wie oben und enthaltend 160 ppm (bezogen auf das Polymere) Oxalsäure.

Man läßt die beiden Lösungen gleichzeitig in ein dichotomisches Mischsystem passieren, das aus sieben gleichen untereinander und zur Spinnachse parallelen Röhren besteht, wobei jedes sechs schraubenförmige Elemente von 19 mm Länge und 11,3 mm Breite aufweist und jedes Element um 90° bezogen auf die Austrittskante des vorhergehenden versetzt ist.

Man extrudiert diese beiden Lösungen in gleichen Mengenverhältnissen durch eine Spinndüse mit 7500 Öffnungen von 0,08 mm Durchmesser.

Die aus der Spinndüse austretenden Filamente werden in einem Bad koaguliert, das aus 60% Dimethylformamid und 40% Wasser besteht und bei 20°C gehalten wird, dann werden sie in Luft auf einen Wert von 2,0fach verstreckt, mit Wasser im Gegenstrom bei gewöhnlicher Temperatur gewaschen, in siedendem Wasser um 22% entspannt, in siedendem Wasser auf einen Wert von 3,80fach verstreckt, geschmälzt und dann unter folgenden Bedingungen getrocknet:

Die Trockentemperatur variiert zwischen 100°C und 110°C, die Feuchttemperatur variiert zwischen 65°C und 45°C, die Differenz zwischen der Feuchttemperatur und der Trocken- Temperatur zu Beginn der Trocknung beträgt 35°C während 6 Minuten, Gesamttrocknungsdauer: 20 Minuten.

Die aus dem Trockner austretenden Kabel mit der Kräuselung F 1 werden geschmälzt: Man mißt auf diesen Fasern die Werte der Kräuselungsfrequenz und der Schrumpfung und man unterwirft sie einer Behandlung unter Druck in Gegenwart von Wasserdampf bei 130°C während 10 Minuten. Die Filamente besitzen dann die Kräuselung F 2.

In der folgenden Aufstellung sind die Werte für Kräuselungsfrequenz und Schrumpfung der Kräuselung F 1 (Austritt beim Trocknen) und der Kräuselung F 2 nach der Behandlung bei 130°C der erhaltenen Filamente zusammengestellt. Der Titer beträgt 6,7 dtex/Einzelfaden.

Kräuselung F 1

Beim Austritt vom Trocknen

Kräuselung F 2

Beispiel 2

Man verspinnt dieselben Lösungen wie in Beispiel 1 unter denselben Mengenverhältnissen durch eine Spinndüse mit 15 000 Öffnungen mit 0,055 mm Durchmesser und unter den gleichen Bedingungen ausgenommen, daß das Trocknen unter folgenden Bedingungen durchgeführt wird:
Die Trockentemperatur variiert zwischen 58°C und 108°C,
die Feuchttemperatur variiert zwischen 40°C und 50°C,
die Differenz zwischen der Trockentemperatur und der Feuchttemperatur beträgt 18°C während 3 Minuten zu Beginn der Trocknung,
Gesamtdauer des Trocknens: 10 Minuten.

Man erhält die folgenden Ergebnisse: Einzelfadentiter 3,3 dtex:

Kräuselung F 1

Beim Austritt aus dem Trockner

Kräuselung F 2

Beispiel 3

Man verspinnt dieselben Lösungen wie in Beispiel 1 mit denselben Mengenverhältnissen durch eine Spinndüse mit 18 000 Öffnungen von 0,04 mm Durchmesser und unter den gleichen Bedingungen, ausgenommen daß das Trocknen unter folgenden Bedingungen durchgeführt wird:
Die Trockentemperatur variiert zwischen 55°C und 105°C,
Die Feuchttemperatur varriert zwischen 41°C und 47°C,
die Differenz zwischen der Feuchttemperatur und der Trockentemperatur variiert von 14°C bis 20°C während 3 Minuten zu Beginn des Trocknens,
die Gesamtdauer der Trocknung beträgt 10 Minuten.

Man erhält die folgenden Resultate: Einzelfadentiter 1,5 dtex:

Kräuselung F 1

Beim Austritt vom Trocknen

Kräuselung F 2

Beispiel 4

Man bereitet eine Lösung von 21,5% in Dimethylformamid eines Polymeren bestehend aus:

Acrylnitril\|99%
Natriummethallylsulfonat	1%
(Säuremilliäquivalente/kg Polymeres:	90)

mit einer spezifischen Viskosität von 0,305 (gemessen an einer 0,2%igen Lösung des Polymeren in Dimethylformamid) und enthaltend 500 ppm Oxalsäure bezogen auf das Polymere, und eine Lösung von 24,5% in Dimethylformamid eines Copolymeren bestehend aus:

Acrylnitril\|92,35%
Vinylacetat	6,65%
Natriummethallylsulfonat	1%
(Säuremilliäquivalente/kg Polymeres:	90)

Man läßt die beiden Lösungen gleichzeitig in ein dichotomisches Mischsystem passieren, das aus sieben gleichen, untereinander und zur Spinnachse parallelen Röhren besteht, welche jeweils 6 Schraubenelemente mit einer Länge von 19 mm und einer Breite von 11,3 mm aufweisen, wobei jedes Element um 90°C bezogen auf die Hinterkante des vorhergehenden angeordnet ist.

Man extrudiert die beiden Lösungen in identischen Mengenverhältnissen durch eine Spinndüse mit 7500 Öffnungen und einem Durchmesser von 0,08 mm.

Die aus der Spinndüse kommenden Filamente werden in einem Bad koaguliert, das aus 60% Dimethylformamid und 40% Wasser besteht und bei 20°C gehalten wird; dann werden sie auf einen Wert von 2,0fach in Luft verstreckt und dann mit Wasser im Gegenstrom bei gewöhnlicher Temperatur gewaschen, in siedendem Wasser um 22% entspannt, in siedendem Wasser auf einen Wert von 3,80fach verstreckt, geschmälzt und dann unter den folgenden Bedingungen getrocknet:
Die Trockentemperatur variiert zwischen 100°C und 110°C,
die Feuchttemperatur variiert zwischen 65°C und 45°C,
die Differenz zwischen der Feuchttemperatur und der Trockentemperatur zu Beginn des Trocknens beträgt 35°C während 6 Minuten,
die Gesamtdauer des Trocknens: 20 Minuten.

Die aus dem Trockner kommenden Kabel, welche die Kräuselung F 1 besitzen, werden geschmälzt: Man mißt an diesen Fasern die Kräuselungsfrequenz und die Einkräuselung und man unterwirft sie einer Behandlung unter Druck in Gegenwart von Wasserdampf bei 130°C während 10 Minuten. Die Filamente besitzen dann die Kräuselung F 2.

In der folgenden Tabelle sind die Werte für die Kräuselungsfrequenz und die Einkräuselung F 1 (Austritt aus dem Trockner) und der Kräuselung F 2 nach der Behandlung der erhaltenen Fäden bei 130°C gemessen. Der Titer beträgt 6,7 dtex/Einzelfaden.

Kräuselung F 1

Beim Austritt vom Trocknen

Kräuselung F 2

Claims

1. Acrylmischfasern und -fäden aus zwei Bestandteilen mit natürlicher Kräuselung, die zum Kardieren, Reißen und Konvertieren geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie

- aus zwei Polymeren A und B bestehen, wobei das Polymere A mindestens 83 Gew.-% an Acrylnitril, 4 bis 15 Gew.-% eines nicht-ionisierbaren plastifizierenden Comonomeren aus der Gruppe Metacrylnitril, Vinylester, gegebenenfalls substituierter Amide und Ester von Acryl- und Methacrylsäuren und bis zu 2 Gew.-% eines sauren, mit dem Acrylnitril copolymerisierbaren Comonomeren umfaßt und das Polymere B mindestens 94 Gew.-% Acrylnitril, 0 bis 4 Gew.-% eines nicht-ionisierbaren plastifizierenden Comonomeren aus obiger Gruppe und bis zu 2 Gew.-% eines sauren Comonomeren, das mit Acrylnitril copolymerisierbar ist, umfaßt, wobei die Differenz im Gehalt an plastifizierendem Comonomeren der Polymeren A und B zwischen 4 und 15 Gew.-% beträgt und die Gesamtmenge der Säuremilliäquivalente der beiden Polymeren mindestens 50/kg Polymeres beträgt,
- aus einem Gemisch von 15 bis 30% Einzelfäden, welche aus einem einzigen und demselben Polymeren bestehen, 40 bis 60% Endlosfilamenten mit zwei verschiedenen Bestandteilen, die untereinander und mit der Außenseite über die gesamte Länge der Filamente eine Kontaktfläche haben, und 20 bis 45% Fäden, worin einer der Bestandteile wenigstens mehr als einmal im Querschnitt und über die gesamte Länge vorhanden ist, bestehen, und
- eine dreidimensionale Kräuselung besitzen, die entweder durch eine Behandlung ohne Spannung bei einer Temperatur unter 110°C und wenigstens der Umgebungstemperatur oder durch eine Behandlung unter Spannung und/oder eine thermische Behandlung bei einer Temperatur über 110°C gebildet ist.

2. Fäden und Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil A wenigstens 90 Gew.-% Acrylnitril, 6 bis 9 Gew.-% plastifizierendes Comonomeres und bis zu 1% Comonomeres, das saure Gruppen liefern kann, enthält.

3. Fäden und Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestandteil B wenigstens 97% Acrylnitril, 0 bis 2 Gew.-% plastifizierndes Comonomeres und bis zu 1% eines Comonomeren, das saure Gruppen liefert, enthält.