DE1139469B

DE1139469B - Verfahren zur Herstellung rueckfuehrbar verformter textiler Gebilde

Info

Publication number: DE1139469B
Application number: DEP21628A
Authority: DE
Inventors: Henning Waldemar Jacobson; Eugene Edward Magat; David Tanner
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1957-10-31
Filing date: 1958-10-31
Publication date: 1962-11-15
Also published as: FR1214310A; GB901038A; GB901039A; BE572579A; BE572577A; CH374801A; US3092512A; NL232818A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fixierung von Formlegungen an textlien Gebilden aus Amidgruppen enthaltenden linearen Polykondensaten, die mit ungesättigten Säureamiden bepfropft worden sind.

Gemäß der Erfindung werden solche textlien Gebilde rückführbar verformt, indem sie in eine gewünschte Form gelegt werden und unter Aufrechterhaltung der Formlegung mit Wasser bei 100 bis 180° C so behandelt werden, daß ein wesentlicher hydrolytischer Abbau nicht auftritt, und danach zur Fixierung der gelegten Formen getrocknet oder abgekühlt werden.

Das Aufpfropfen des ungesättigten Amides auf das geformte stickstoffhaltige Polykondensat scheint zu einer Öffnung der Faserstruktur zu führen, so daß diese poröser wird. Diese Strukturöffnung scheint nicht die Aufpfropfreaktion zu begleiten, sondern während der anschließenden Abkoch- oder Dampfbehandlung aufzutreten, die wahrscheinlich zur Hydratation des aufgepfropften Amides führt. Die Erzeugung der offenen Struktur scheint die Fäden irreversibel in ihrer Form zu fixieren, wenn sie danach getrocknet und abgekühlt werden, wodurch eine Vielfalt interessanter und wertvoller Effekte erzeugt wird. Wenn z. B. ein Gewebe aus amidgepfropftem Polyamid plissiert und unter Druck oberhalb 100° C in diesem Zustand mit Wasser oder Dampf behandelt wird, wird nach dem Trocknen und Abkühlen eine permanente Falte erzielt. Dieses Gewebe kann zwar dann durch Bügeln geglättet werden, so daß die Falte verschwindet, aber beim Anfeuchten tritt die Falte sofort wieder auf und bleibt nach Trocknen des Gewebes zurück. Auf diese Weise können Gewebe, die gemäß der Erfindung behandelt wurden, nach Zerknitterung im Gebrauch wieder in ihren ursprünglichen knitterfreien Zustand gebracht werden, indem man sie einfach anfeuchtet und zum Trocknen aufhängt. Beabsichtigte Falten, die bei der Anfangsfixierung erzeugt werden, bleiben trotz feuchten Wetters, Regeneinwirkung, Waschens usw. in dem ursprünglichen Zustand.

Die Fähigkeit des erfindungsgemäß erhaltenen Produktes, beim Abkochen unter Druck oberhalb 100° C nach der Aufpfropfung des ungesättigten Amides eine bleibende Fixierung anzunehmen, kann zur Erzeugung einer Vielfalt neuer Garnprodukte ausgenutzt werden. Zum Beispiel kann man ein Garn, auf welches ungesättigtes Amid aufgepfropft ist, zu einem Schlauch wirken und danach oberhalb 100° C dampffixieren (oder unter Druck oberhalb 100° C abkochen). Diese Arbeitsstufe fixiert die Maschenform, so daß man zwar ein anscheinend ungekräu-

Verfahren zur Herstellung
rückführbar verformter textiler Gebilde

Anmelder:

E. I. du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Abitz, Patentanwalt,
München 27, Gaußstr. 6

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. Oktober 1957

und 13. Oktober 1958 (Nr. 693 558 und Nr. 766 647)

Eugene Edward Magat, Mt. Cuba, Del.,
David Tanner und Henning Waldemar Jacobson,

Wilmington, Del. (V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

seltes Garn erhält, wenn das Gewirk aufgeribbelt, mit Trockenhitze fixiert und auf Cones zurückgespult wird, das Garn aber beim Eintauchen in Wasser unmittelbar in eine Kräuselung »zurückspringt« und beim Trocknen gekräuselt bleibt. Wenn das auf diese Weise behandelte Garn in ein Gewebe verarbeitet wird, erhält man ein voluminöses und elastisches Produkt.

Das Garn kann auch hochgedreht (z. B. mit 1181 Drehungen je Minute), zur Fixierung der Drehung (unter Druck) abgekocht und dann zurückgedreht und durch Trockenhitzebehandlung bei niedriger Drehung fixiert werden. Dieses Garn ist stabil und ungekräuselt, bis es in Wasser eingetaucht wird, wobei es eine starke Kräuselung annimmt. Man kann auch einen echten Krepp erzeugen, indem man das Garn vor dem Drehen unter Druck oberhalb 100° C abkocht und dadurch die Struktur fixiert und danach mit etwa 1969 Drehungen je Minute dreht. Das gedrehte Garn wird dann unter technischen Bedingungen fixiert und anschließend zum Gewebe verarbeitet. Beim Eintauchen des Gewebes in Wasser wird ein Krepp erhalten.

So wird, wie oben beschrieben, der höchste Ausnutzungsgrad des erfindungsgemäßen Produktes erhalten, wenn man aus ihm hergestellte fadenförmige Gebilde einer Behandlung unterwirft, welche die Fäden in einer bleibenden Form fixiert. Diese blei-

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bende Form kann vorübergehend aufgehoben wer- Gewebe lediglich anfeuchtet und trocknet, wodurch

den, um eine leichtere Verarbeitung zu erreichen, es wieder seine ursprüngliche hydrofixierte Form an-

aber die ursprüngliche bleibende Form wird leicht nimmt.

durch eine einfache Abkochbehandlung wiedererhal- In der zweiten Behandlungsstufe werden die faden-

ten. Diese Vorteile werden erhalten, indem man die 5 förmigen Gebilde vorübergehend in einer zweiten

fadenförmigen Gebilde aus dem hydrophilen Pfropf- Raumform fixiert, gewöhnlich, um ihnen eine für die

mischpolymeren des stickstoffhaltigen Polykonden- anschließende Verarbeitung geeignetere Form zu

sats, welches aufgepfropfte Amidketten enthält, in geben. Diese Stufe wird durchgeführt, indem man die

folgenden Arbeitsstufen behandelt: Die Fäden wer- fadenförmigen Gebilde der Einwirkung trockener

den (1) bei einer Temperatur von 100° C bis zu der io Hitze, entweder von einer beheizten Oberfläche oder

Temperatur, bei welcher eine wesentliche hydroly- in einem Ofen od. dgl., unterwirft. Gewöhnlich sind

tische Zersetzung der Faser erfolgt, der Einwirkung die herkömmlichen Wärmefixiermethoden zufrieden-

von Wasser ausgesetzt, während sie in einer vorbe- stellend. Temperaturen von 100 bis 140° C sind

stimmten geometrischen Form oder Raumform ge- ausreichend. Als Anhalt sei eine Einwirkungsdauer

halten werden (eine Arbeitsstufe, die als »Hydro- 15 von 30 Sekunden bei 140° C empfohlen. Höhere

fixierung« bezeichnet werden kann); (2) sie werden Temperaturen oder längere Behandlungszeiten kön-

der Einwirkung trockener Hitze unterworfen, wäh- nen verwendet werden, dürfen aber im Hinblick auf

rend sie in einer zweiten vorbestimmten Raumform Höhe der Temperatur oder Dauer bei Einwirkung

gehalten werden, und (3) sie werden in einem Zu- nicht übermäßig sein, um eine Zerstörung der in der

stand, indem sie sich frei zusammenzuziehen ver- 20 Hydrofixierungsstufe erzeugten Form zu vermeiden,

mögen, der Einwirkung von siedendem Wasser unter- Im allgemeinen sollen Polyamidgewebe nicht mehr

worfen, wobei sie die erste Raumform wieder an- als etwa 15 Minuten bei 160° C oder mehr als einige

nehmen. wenige Sekunden bei 180° C erhitzt werden.

In der ersten Stufe der vorstehenden Behandlung Das in dieser zweiten Stufe behandelte Produkt oder »Hydrofixierung« wird das geformte Gebilde in 25 kann auf diese Weise eine leichtere Verarbeitbarkeit der vorbestimmten Raumform fixiert, wobei die erlangen. Wenn z. B. das Garn vorher gedreht wurde, Fixierung permanent ist, wenn die Gebilde nicht er- kann man es vorübergehend (in Stufe 2) fixieren, so neut den ursprünglichen Behandlungsbedingungen daß es eine viel geringere Dreh-Sprunghaftigkeit aufunterworfen werden (in diesem Fall kann das Ge- weist und sich infolgedessen leichter wirken oder webe in eine neue Form gebracht werden). Die 30 weben läßt. Außerdem kann man mit Gewebekon-Hydrofixierung wird in Gegenwart von H₂ O in Form struktionen arbeiten, die sonst, ohne die vorübervon Dampf oder Wasser unter Druck durchgeführt; gehende Garnfixierung, nicht erzielbar wären. Wenn es sind Temperaturen von 100° C bis zu der Tem- die vorübergehende Fixierung am Gewebe durchperatur geeignet, bei der ein wesentlicher hydroly- geführt wird, so ist dasselbe oft besser für die Vertischer Abbau erfolgt. Die Temperatur, bei welcher 35 arbeitung oder Schneiderei geeignet. So läßt sich ein ein wesentlicher hydrolytischer Abbau erfolgt, hängt Plisseestoff, der vorübergehend flachgebügelt wurde, von dem jeweils verwendeten Polymerensubstrat, von leichter nähen, säumen u. dgl. Es kann oft erder Menge des aufgepfropften Amides und, in einem wünscht sein, das Gewebe in Form des nach einer geringeren Grade, von dem jeweiligen Amid ab, das Drehbehandlung trockenhitzefixierten. Garns auf den aufgepfropft wird. Temperaturen von 120 bis 140° C 40 Markt zu bringen, so daß der Weber es nach Beliesind ausreichend und werden dementsprechend he- ben in dem unterschiedlichsten Gewebeaufbau vervorzugt. Im allgemeinen sind bei niedrigeren Tempe- wenden kann.

raturen längere Behandlungszeiten erforderlich. Es In der dritten Behandlungsstufe müssen die fadenist zur maximalen Beibehaltung der bevorzugten förmigen Gebilde der Einwirkung von vorzugsweise Fadenstruktur gewöhnlich erwünscht, das Faden- 45 siedendem Wasser unterworfen werden, während sie gebilde abzukühlen, während es in der vorbestimm- bei dem Versuch, wieder ihre (in der ersten Stufe ten Raumform gehalten wird, oder aber den Dampf auferlegte) ursprüngliche Raumform anzunehmen, auf Atmosphärendruck zu entspannen. nicht gehemmt sind. Dabei kann, wie oben beschrie-

Wie oben beschrieben, können die Fäden als Garn ben, ein Stretchgarn, Kreppgewebe od. dgl. erhalten oder im gedrehten und ungedrehten Zustand hydro- 50 werden. Diese Abkochbehandlung kann oft zweckfixiert werden. Ein Stretchgarn kann erhalten werden, mäßig mit einer Färbe-, Entschlichtungs- oder sonindem man im gedrehten Zustand hydrofixiert und stigen Abkochbehandlung kombiniert werden,
dann zurückdreht. Man kann auch die Faden im un- Textile Gebilde aus Amidgruppen enthaltenden gedrehten Zustand fixieren und dann drehen, um linearen Polykondensaten, die mit ungesättigten schließlich einen echten Krepp zu erzeugen. Außer- 55 Säureamiden bepfropft worden sind, können nach dem können die Fäden im Gewirk oder Gewebe verschiedenen Methoden erhalten werden. Die Amidfixiert werden. Die Hydrofixierung kann erzielt wer- gruppen können auf das Polykondensat aufgepfropft den, während man das Gewebe flach hält, um Falten werden, indem man an geeigneten Kohlenstoffatomen zu vermeiden; man kann auch vorbestimmte Falten in der Kette des Polykondensate freie Radikale bildet, oder Plissierungen permanent in das Gewebe ein- 60 die dann zur Erregung einer Vinylpolymerisation pressen. Man kann weiter Sonderformen oder Zier- dienen, wenn sie mit einem geeigneten monomeren effekte in der Hydrofixierungsstufe hervorrufen. Die Vinylamid in Kontakt gebracht werden,
in dieser Stufe wie beschrieben behandelten Gebilde Die freien Radikale können auf der Polymerensind als solche einsatzfähig, da sie ohne weitere Be- kette erzeugt werden, indem man vor, während oder handlung verwendet und in den Handel gebracht 65 nach dem Kontakt mit dem Vinylamid eine energiewerden können. Das in Gewebeform vorliegende Pro- . reiche ionisierende Strahlung einwirken läßt. Geeigdukt ist somit knitterfest; Knitter, die im Gebrauch nete Methoden für eine Pfropfpolymerisation, die auftreten, können entfernt werden, indem man das durch ionisierende Strahlung initiiert werden, sind in

der belgischen Patentschrift 546 815 beschrieben. Außerdem können als chemische Initiatoren Peroxyde, Azine und Azoverbindungen für die Bildung freier Radikale verwendet werden. Bisweilen kann die Pfropfpolymerisation aber auch durch bloße thermische Einwirkung auf die Polykondensate in Gegenwart ungesättigter Amide initiiert werden. Ultraviolettes Licht mit oder ohne einem Photoinitiator kann ebenfalls in gewissen Fällen angewendet werden.

Geeignete Amidgruppen enthaltende lineare Polykondensate sind Polyamide, Polyurethane, Polyharnstoffe und Polysulfonamide. Bevorzugt sind Polyamide.

Die Herstellung von hochmolekularen Polyamiden ist in den USA.-Patentschriften 2 071 250, 2 071 253 und 2130 948 erläutert, die Herstellung von Polyurethanen in den USA.-Patentschriften 2 284 637 und 2 731446, von Polyharnstoffen in der britischen Patentschrift 535 159. Weitere Herstellungsverfahren sind in den USA.-Patentschriften 2 831834 und 2 708 617 beschrieben.

Geeignete ungesättigte Amide sind solche, die mindestens eine reaktionsfähige aliphatische ungesättigte Bindung enthalten, so Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylolacrylamid, Äthylacrylamid, Vinylsulfonamide, Vinylharnstoffe und dergleichen. Der bevorzugten Verbindungsklasse gehören N-Alkyl-N-vinylformamide, wie N-Methyl-N-vinylformamid, und insbesondere substituierte und nicht substituierte N-Vinyllactame, wie N-Vinyl-butyrolactam (z. B. N-Vinylpyrrolidon), methylsubstituiertes N-Vinylbutyrolactam und N-Vinylvalerolactam auf Grund (a) ihrer Stabilität bei hoher Temperatur, (b) der Beständigkeit von Textilien, die aus diese Stoffe enthaltenden Polymeren erhalten werden, gegen Vergilben, insbesondere bei Wärmebehandlung, und (c) ihrer leichten Anwendbarkeit auf Grund ihrer geringen Toxizität an. N-Vinylcaprolactam ist etwas weniger wirksam als das N-Vinylpyrrolidon.

Im allgemeinen sollen zur Erzeugung von Kreppeffekten die textlien Gebilde wenigstens etwa 6%, vorzugsweise wenigstens etwa 8%, aufgepfropften Amids enthalten. Die obere Grenze für Fasern liegt dort, wo die Faser zerstört wird, sei es bei der Handhabung oder beim Waschen. Gewöhnlich wird mit bis zu etwa 100¹¹Zo Amid (ζ. Β. einem Pfropfpolymeren, bei welchem die aufgepfropfte Amidkomponente 50 % des Gesamtpolymeren ausmacht) diese Grenze nicht überschritten. Der bevorzugte Bereich beträgt jedoch 6 bis etwa 50% aufgepfropftes Amid.

Beispiel

Ein 34fädiges 70-den-Garn aus Polyhexamethylenadipamid wird in einer N-Vinylpyrrolidonlösung getränkt und bei Raumtemperatur unter Verwendung eines Elektronenbeschleunigers nach van de Graaff mit einem Beschleunigungspotential von 2 Millionen Elektronenvolt bei einer Röhren Stromstärke von 250 bis 290 Mikroampere mit einer Gesamtbestrahlung von 1 Mrep bestrahlt, wobei man durch die N-Vinylpyrrolidon-Aufpfropfung eine Gewichtszunahme von 12,2 Vo erhält. Dieses Garn wird auf ein Rohr aufgewickelt und im praktisch ungedrehten Zustand in einem Ofen 2 Stunden bei 130° C der Einwirkung von überhitztem Dampf ausgesetzt (1,8 at). Das Garn wird dann gedreht, und zwar eine Hälfte mit 2165 S-Drehungen je Minute und die andere Hälfte mit 2165 Z-Drehungen je Minute. Die Drehung wird dann zum Weben fixiert, indem man das Garn auf der Packung 2 Stunden in trockner Wärme auf 100⁰C erhitzt.

Das Garn wird dann als Schußgarn mit einer üblichen 70-den-Nylonkette unter Verwendung eines üblichen Kreppaufbaus, d. h. einer Leinwandbindung verwebt, bei der zwei Schüsse S-gedrehtes Garn mit zwei Schüssen Z-gedrehtem Garn abwechseln. Das Gewebe wird in einem Olivenölseifenbad entschlichtet, und zwar beginnt man bei Raumtemperatur, bringt das Bad im Verlaufe von 10 Minuten zum Kochen und kocht dann 10 Minuten. Während dieser Behandlung schrumpft das Gewebe unter Bildung eines echten Krepps in der Schußrichtung um 50,5 %. Die Gleichmäßigkeit der Kreppbildung ist gut.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Herstellung rückführbar verformter textiler Gebilde, dadurch gekennzeichnet, daß textile Gebilde aus Amidgruppen enthaltenden linearen Polykondensaten, auf die Polymerisate ungesättigter Säureamide aufgepfropft sind, in eine gewünschte Form gelegt werden und dann mit Wasser bei 100 bis 180° C so behandelt werden, daß kein wesentlicher hydrolytischer Abbau stattfindet, worauf zur Fixierung der gegebenen Form getrocknet oder gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die wie angegeben behandelten textlien Gebilde zur Aufhebung der Formlegung mit trockener Hitze behandelt und nach einer textlien Verarbeitung anschließend zur Rückbildung der Formlegung spannungslos mit siedendem Wasser behandelt.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man von mit N-Vinylpyrrolidon oder dem N-Methyl-N-vinylformamid bepfropften Polykondensaten ausgeht.