-
Die polymeren Substanzen, auf welche sich die Erfindung bezieht,
sind synthetische faserbilaende Polyamide von hohem Molekulargewicht der allgeme@nen
Art, die durch die Anwesenheit von sich wiederholenden Carbonamidgruppen als integralen
Teil der Polymerisatkette, wobei derartige Gruppen durch wenigstens 2 Kohlenstoffatome
getrennt sind, gekennzekehnet ist, Sie zeichnen sich ferner durch einen hohen Schmelzpunkt,
eine ausgeprägte Kristalliniät und Unlöslichkeit in den meisten Lösungsmitteln außer
Mineralsäuren, ameisensäure und Phenolen aus, Bei Hydrolyse mit starken Mineralsauren
wandeln sich diePolyamide in die Reaktionsteilnehmern aus welchen sie @ebildet v@urden,
um.
-
Die Polyamide dieser Art werden gewöhnlich durch Erhitzen entweder
von (a, im wesentlichen äquimolaren Anteilen eines Diatains und einer Dicarbonsäure
oder (b) verschiedenen Aminosäuren und deren Amid-bildenden Derivaten zu bis/einer
Polymerisation des Materials bis zur Faserbild@ngsstufe hergestellt, wobei diese
Stufe im allgemeinen nicht ehr erreicht ist bis das Polyamid eine grundpolare Viskosität
von wenigstens 0,4 aufweist. Dabei ist die grundmolare Viskositat durch den Ausdruck
Die polymeren Substanzen, auf welche sich die Erfindung bezieht,
sind synthetische faserbilaende Polyamide von hohem Molekulargewicht der allgeme@nen
rt, die durch die Anwesenheit von sich wiederholenden Carbonamidgruppen als integralen
Teil der Polymerisatkette, wobei derartige Gruppen durch wenigstens 2 Kohlenstoffatome
getrennt sind, gekennze@ehnet ist. Sie zeichnen sich ferner durch einen hohen Schmelzpunkt,
eine ausgeprägte Kristallinität und Unlöslichkeit in den meisten Lösungsmitteln
außer Mineralsäuren, Ameisensäure und Phenolen aus. Bei Hydrolyse mit starken Mineralsauren
wandeln sich diePolyamide in die Reaktionsteilnehmern, aus welchen sie gebildet
@urden, um.
-
Die Polyatride dieser Art werden gewöhnlich durch Erhitzen entweder
von (a, im wesentlichen äquimolaren Anteilen eines Diatains und einer Dicarbonsäure
oder (b) verschiedenen aminosäuren und deren Amid-bildende Derivaten zu bis/einer
Polymerisation des Materials bis zur Faserbildungsstufe hergestellt, wobei diese
Stufe im allgemeinen nicht ehr erreicht ist bis das Polyamid eine grundpolare Viskosität
von wenigstens 0,4 aufweist. Dabei ist die grundmolare Viskosität durch den Ausdruck
mit einer Kettenlänge von wenigstens 2 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Beispiele für derartige Dicarbonsäuren sind oebaeinsäure, Oetadecandicarbonsäure,
Adipinsäure, Suberinsäure, Azelainsäure, Undecandicarbonsäure, Glutarsäure, Pimelinsåure,
Brassylsäure und TetradecandicErbonsäure.
-
Anstelle der vorstehend angegebenen Dicarbonsäuren und Diamine können
deren Amidbildende Derivate zur Bildung von faserbildenden Polymerisaten verwendet
werden. Amidbildende Derivate der Diamine umfassen die Garbamate und N-Formylderivate.
Amidbildende Derivate von 2-wertigen Carbonsäuren umRassen die Mono- und Diester,
die Anhydride, die Mono- und Diamide und die Säurehalogenide.
-
Außer aus den vorstehend angegebenen Diaminen und Dicarbonääuren
und deren Derivaten können die Polyamide gemäß der Erfindung aus bestimmten Aminosäuren
hergestellt werden. Diese Aminosäuren werden durch die allgemeine Formel 2N (CH2)
nC°°H dargestellt, worin n eine ganze Zahl von 4 oder darüber und vorzugsweise von
4 bis 11 bedeutet. Beispiele für diese hminosäuren sind 6-Aminocapronsäure, 7-Aminoheptansäure,
8-hminooctansäure, 9-Aminononansäure, 10-Aminodecansäure, ll-Aminoundecansäure,
12-Aminododecansäure, 13-Aminotridecansäure und 22-Aminobehensäure. Auch die Lactame
dieser Aminosäuren können
als Monomere, aus welchen die Polyamide
gemäß der Erfindung hergestellt werden können, verwendet werden.
-
Außer den Homopolyamiden werden gemäß der Erfindung auch Mischpolyamide
und Terpolyamide in Betracht gezogen. Die Mischpolyamide und Terpolyamide werden
inan sich bekannter Weise erhalten. Dabei werden Mischungen von Diaminen und 2-wertigen
Säuren für die Bildung von Mischpolymerisaten und Terpolymeri saten verwendet, wobei
das Diamin in im wesentlichen äquimolaren Anteilen, bezogen auf die während der
Polymerisatbildungsreaktion vorhandenen gesamten zweiwertigen Säuren, vorhanden
ist0 Die misch- und terpolymeren Produkte können unmittelbar aus den entsprechenden
Monomeren gebildet werden oder es können ein oder mehrere Homopolymerisate den polymerisierbaren
Reaktionsteilnehmern zugegeben werden3 wobei die Verteilung der gewünschten Einheiten,
die in die Produkte eingehenß über Amidaustausch erfolgt. Die Bildung der gewünschten
Diaminsalze der verschiedenen zweiwertigen Säuren vor der Schmelzpolymerisation
unterstützt die Steuerung oder Regelung der Reaktion. Der gebShchliche Schmelzpolymerisationsablauf
ist geeignet.
-
Es ist bekannt, daß Fasern, die aus den aus einigen der vorstehend
angegebenen Reaktionsteilnehmern hergestellten Polyamiden erhalten wurden, eine
breite technische Bedeutung erlangten und sich bewährten. Obgleich die aus diesen
Polyamiden hergestellten
Fasern viele vorteilhafte Eigenschaften
aufweisen, besteht trotzdem die Forderung nach neuen und verbesserten Eigenschaften.
Es ist allgemein bekannt, daß aus diesen gebräuchlichen Polyamiden hergestellte
Fasern zum Ansammeln und Beibehalten während längerer Zeitdauern von statischen
elektrischen Ladungen neigen, wenn sie miteinander in Berührung oder in Berührung
mit anderen Gegenständen kommen. Dieses Problem ist unter Bedingungen von geringer
Feuchtigkeit besonders schwerwiegend, wobei dies häufig während der Wintermonate
zutrifft. Der Aufbau von elektrostatischer Ladung auf den Fasern kann sehr rasch
stattfinden und oftmals ist die Abführung der Ladung in die umgebende Atmosphäre
auerudentlich langsam.
-
Die Folgeerscheinung davon ist, daß die Polyamidgegenstände für Stunden
elektrostatisch geladen bleiben können. Dieses Verhalten führt zu einer Erschwerung
der Handhabung der Fäden während der Herstellungsarbeitsgänge und führt zu nachteiligen
Fasereigenschaften, insbesondere beim Tragen von Kleidungsstücken. Elektrostatisch
geladene Textilmaterialien können nicht nur sich gegenseitig abstoßen, sondern sich
auch anziehen und derartige Stoffe, wie Staub, Schmutz und Fusseln, festhalten.
Die Ansammlung von statischen Ladungen und deren langsame Abgabe aus den Fasern
verhindert oder beeinträchtigt ein Drapieren und Tragen der fertigen synthetischen
Gewebe in gewünschter
Weise und bewirkt ein unangenehmes Haften
oder Kleben derselben am Körper der sie tragenden Person. Fasern. die eine hohe
elektrostatische Suszeptibilität aufweisen, haften häufig an Führungen und Rollen
in Textilmaschinen während der Herstellung und Verarbeitung und werden bisweilen
ernsthaft beschädigt oder geschwächt. Infolgedessen ist die Qualität des Endproduktes
geringer als die sonst sein könnte. Austiesen Gründen und aufgrund der Tatsache,
daß die Endge/brauchsgegenstände, wie Kleidungsstücke, Polsterwaren, Strumpfwaren,
Decken oder Teppiche, Wandstoffbekleidung und Schutztücher und Textilstoffe, o.dgl.,
durch eine erniedrigte Neigung zum Ansammeln und Beibehalten von elektrostatischen
Ladungen wesentlich verbessert werden, ist ein bleibendes antistatisches Verhalten
als Eigenschaft des Polymerisats und der daraus hergestellten Fasern sehr erwünscht.
-
Zur Zeit wird bei der technischen Herstellung von Polyamidfasern
(Nyion) den frischgesponnenen Fäden eine Behandlung zur Verbesserung ihrer elektrostatischen
und Handhabungseigenschaften erteilt. DSse Behandlung besteht gewöhnlich darin,
daß man die Fäden in Form eines Bündels durch eh Bad einer über Behandlungs- oder
Ausrüstungsflüssigkeit oder/ein mit einer derartigen Flüssigkeit überzogenes Rad
führt. Die aup¢iese Weise den Fäden erteilte Ausrüstung oder Appretur ist nichts
anderes
als ein Uberzug und ist nicht von bleibender Natur. Die
Hauptmenge, falls nicht die Gesamtmenge , des antistatisch machenden Mittels auf
der Faseroberfläche wird bei der nachfolgenden Behandlung des Fadens durch mechanische
Handhabung, Erhitzen, Waschen, Spülen und Färben eingebüßt. Wenn das antistatisch
machende Mittel auf der Faser zurückbleibt bis das endgültige Fertigprodukt erzeugt
ist, wird es häufig weniger wirksam, nachdem das Endprodukt eine Zeitlang verwendet
wurde und insbesondere nach einer Anzahl von Wasch- oder Trockenreinigungsarbeitsgängen.
-
Es wurden bisher Versuche ausgeführt, um permanent antistatische
Polyamidfasern und -gegenstände durch das Aufbringen eines dauerhafteren Uberzugs
herzustellen. Es wurden auch Versuche unter Verwendung von hydrophilen antistatischen
Mischmonomeren bei der Polyamidbildung ausgeführt. Aus verschiedenen Gründen, wie
z.B. eine sich ergebende harte oder spröde Faser oberfläche oder die Einbuße oder
Beeinträchtigung der guten physikalischen Eigenschaften, waren diese Arbeitsweisen
nicht zufriedenstellend.
-
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung vnn mbdifizierten Polyamiden
und daraus hergestellten Fasern mit einer hohen Abgabegeschwindigkeit oder einem
hohen Abgabeausmaß von elektrostatischen Ladungen. Ferner bezweckt die Erfindung
die
Schaffung von modifizierten Polyamiden und daraus hergestellten
Fasern mit einem hohen Widerstand gegenüber der Ansammlung von elektrostatischen
Ladungen Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung von Polyamiden und daraus
hergestellten Fasern mit einem bleibenden antistatischen Verhalten selbst nach vielfachen
Was chbehandlungen.
-
Im allgemeinen werden die vorstehend angegebenen Zwecke gemäß der
Erfindung durch die Schaffung eines faserbildenden synthetischen linearen Polycarbonamids
mit sich wiederholenden Amidgruppen als integralen TeilderHauptpoLymerisatkette
erreicht, worin diese Gruppen durch wenigstens zwei Kohlenstoffatome getrennt sind,
das etwa 0,1 bis 20,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Polyamids, eines Polyalkoxylierten
Triglycerids einer gesättigten Fettsäure mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen enthält.
Diese Triglyceride können durch die nachstehende Formel
dargestellt werden, worin-a und b jeweils ganze Zahlen von 2 bis
26 mit der Maßgabe bedeuten, daß die Summe von a + b wenigstens 10 beträgt, E einen
Alkylenoxyrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen und x, y und z eine ganze Zahl oberhalb
0 darstellen, wobei die Summe von x + y + z gleich einem Wert zwischen 50 und 500
ist. Der Polyoxyalkylenteil des Glycerids, d.h. (E)x, (E)y und (E)z, soll in dem
Molekulargewichtsb ereich zwischen 2000 und 22000 liegen und kann von Äthoxy, Propoxy,
Butoxy oder Pentoxy abgeleitet sein. Die langkettigen gesättigten Fettsäuren des
Triglycerids können 12 bis etwa 30 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 12 bis 25 Kohlenstoffatome,
aufweisen.
-
Vorzugsweise wird das Moldifizierungsmittel in einer Konzentraten
von 1,0 bis 15,0 Gew.-verwendet. Diese Polyalkoxylierten Triglyceride sind besonders
erwünschte Modifizierungsmittel, da sie sehr stabil bei dem Schmelzpolymerisationsarbeitsgang,
den Behandlungsarbeitsweisen und unter den Gebrauchsbedingungen sind.
-
Die Polyalkoxylierten Triglyceride können den polymerisatbildenden
Reaktionsteilnehmern in der Anfangsstufe der Polymerisation oder während des Verlauf-s
der Polymerisation zugegeben werden. Dieses Modifizierungsmittel kann auch in die
Polymerisatschmelze unmittelbar vor dem Ausspinnen zu Fäden eindispergiert werden
oder es kann mit den Polymerisatflocken vor dem Schmelzspinnen der Flocken gemischt
werden.
-
Die langkettigen gesättigten Fettsäuren, die das Triglycerid bilden,
können 12 bis etwa 30 Kohlenstoffatome und vorzugsweise 12 bis 25 Kohlenstoffatome
enthalten. Beispiele für geeignete Säuren, die gemäß der Erfindung brauchbar sind,
sind die Hydroxyderivate von Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure,
Behensäure, Cerotinsäure 0 .dgl.
-
Die Hydroxyderivate dieser gesättigten Fettsäuren werden flühelos
hergestelit, indem man die entsprechende ungesättigte Fettsäure nach bekannten Arbeitsweisen
hydroxyliert. Erforderlichenfalls können nach der Hydroxylierung irgendwelche zurückbleibende
Doppelbindungen durch Hydrierung, beispielsweise mit Wasserstoffgas, entfernt werden.
Es ist jedoch wichtig, daß das gemäß der Erfindung verwendete Triglycerid frei von
Kohlenstoff-liohlenstoff-Unsättigung ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der
ungesättigte Fettsäureteil einer Verschlechterung oder einem Abbau unter den Bedingungen,
welchen Polyamidfasern normalerweise unterworfen sind, unterliegt, wobei diese Verschlechterung
ein Vergilben der Fäden herbeiführt.
-
Ein bevorzugtes Modifizierungsmittel gemäß der Erfindung ist das
äthoxylierte Triglycerid von Hydroxystearinsäure.
-
Ein Grund für die Bevorzugung dieser Verbindung liegt darin, daß
sie als Derivat vnn R-icinusöl mühelos erhältlich ist.
Ricinusöl
besteht bekanntlich aus etwa 88 % des Glyceridesters von Ricinolsäure, der durch
die folgende Formel dargestellt werden kann:
Wenn das vorstehend angegebene Glyceryltriricinoleat nach bekannten Arbeitsweisen
polyäthoxyliert ist, ergibt es eine Verbindung der folgenden Struktur:
worin x, y und z ganze Zahlen, wie vorstehend angegeben, darstellen. Wenn das Glyceryltriricinoleat
vor der Polyäthoxylierung hydriert rd, kann das Produkt der Polyäthoxylierung als
Polyäthoxyliertes hydriertes Rizinusöl oder polyäthoxyliertes Glyceryltristearat
mit der nachttehenden Struktur bezeichnet
Diese Verbindung wird aufgrund ihrer leichten Zugänglichkeit und aufgrund ihrer
Fähigkeit, bis zu einem hohen Ausmaß gereinigt werden zu können, wobei dadurch die
Verfärbung der Polyamide, welchen sie zugesetzt wird, außerordentlich schwach ist,
bevorzugt.
-
Die Menge an Alkylenoxyd, die an das Triglycerid gebunden ist, ist
bis zu dem Ausmaß wichtig, daß sie ausreichend sein muß, um eine gute Dispersion
in dem Polymerisat zu erlauben. Es wurde gefunden, daß weniger als etwa 50 Mol (d.h.
etwa 2000 Molekulargewicht) zu einem schlecht dispergierten Modifizierungsmittel
führtrptwa 500 Mol (d.h. Molekulargewicht von etwa 22000) erwiesen sich als die
praktische obere Grenze, da es sehr schwierig ist, das Triglycerid mit einem' Material
von höherem Molekulargewicht zu alkoxylieren.
-
Die modifizierten synthetischen linearen Polyamide, wie sie hier
beschrieben werden, werden nach in der Technik bekannten
Arbeitsweisen,
die gewöhnlich bei der Herstellung von nicht modifizierten Polyamiden zur Anwendung
gelangen, hergestellt.
-
Dabei werden die Reaktionsteilnehmer auf eine Temperatur von 180 bis
500 0 und vorzugsweise von 200 bis 2950C erhitzt, bis das Produkt ein ausreichend
hohes Molekulargewicht aufweist, um faserbildende Eigenschaften aufzuweisen. Dieser
Zustand wird erreicht, wenn das Polyamid eine grundmolae Viskosität von wenigstens
0,4 gemäß der vorstehend angegebenen Definition der grundmolaren Viskosität besitzt.
Die Umsetzung kann bei überatmosphärischem, atmosphärischem oder unteratmosphärischem
Druck ausgeführt werden. Es ist häufig zweckmäßig und erwünscht, insbesondere in
der letzten Stufe der Reaktion Bedingungen, beispielsweise verringerten Druck, anzuwenden,
die die Entfernung des Reaktionsnebenproduktes unterstützen. Vorzugsweise wird die
Umsetzung in Abwesenheit von Sauestoff, beispilsweise in einer Atmosphäre von Stickstoff,
ausgerührt.
-
Zur bequemen Durchführung ist es bei Verwendung eines Diamins und
einer Dicarbonsäure bei der Herstellung eines Polyamids gewöhnlich zweckmäßig und
erwünscht, die Dicarbonsäure in arm dries vorgebildeten Sitzes, d. h eines Diaminsalzes,
in die Reaktion einzuführen. Jedoch erfolgt dies lediglich aus Zweckmäßigkeitsgründen,
da die Dicarbonsäure und die entsprechende molekulare Menge eines Diamins auch in
Form der nicht verbundenen Dicarbonsäure-Diamin-Masse sein kann, wenn sie in die
Reaktionszone eingebracht werden.
-
Die synthetischen linearen Polyamide gemäß der Erfindung können unter
gebräuchlichen polyamidbildenden Herstellungsbedingungen hergestellt , gesponnen
und gestreckt werden. Zusätzlich zu den vorstehend angegebenen Moditzierungsmitteln
können @attierungsmittel, Antioxydantien, Weichmacher, Viskositätsstabilisierungsmittel
oder ähnliche Materialien bei der Herstellung der Polyamide gemäß der Erfindung
verwendet werden.
-
Die neuartigen Polyamide gemäß der Erfindung sind von besonderem
Interesse für die Verwendung bei der Herstellung von Fäden, Fasern, Garnen und Geweben.
Sie sind jedoch in gleicher Weise auch in Fertigprodukten, wie Filmen, Folien, Überzügen,
Borsten, Wu'llmaterialien, Flocken, Kabeln, Strängen o.dgl., brauchbar.
-
Die erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert,
worin die angegebenen Teile und Prozentangaben auf Gewicht bezogen sind, wenn nichts
anderes angegeben ist.
-
Beispiel 1 Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines üblichen
faserbildenden Polyamids und dient als Vergleichsstandard für die Polyamide der
gleichen Art, die gemäß der Erfindung modifiziert sind.
-
Eine Lösung von 150 Teilen Hexamethylendiammoniumadipat (Polyamidsalz
(Nylon 66 - Salz)) in 50 Teilen Wasser wurde in einen Hochdruckautoklaven aus rostfreiem
Stahl eingebracht.
-
@er Autoklav war mit einem Rührer zum Bewegen von dessen Inhalt ausgestattet.
Die Einheit wurde von Sauerstoff unter Verwendung von gereinigtem Stickstoff freigespült
Danach wurden Temperatur und Druck langsam bis auf eine Hohe von 243°G bzw.
-
17, 6 atü erhöht, wobei konti@uierlich Wasserdappf als Kondensat entfernt
wurde. Außerdem wurde während dieser Zeitdauer der Erhöhung von Temperatur und Druck
die Mischung kontinuierlich gerührt. Zu diesem Zeitpunkt setzte der Druckverminderungscyclus
ein. Der Druck wurde allmählich im Verlauf einer Dauer von 25 Minuten auf atmosphärischen
Druck verringert und die Polymerisatschmelze ließ man während einer Dauer von )0
Minuten bei 2780C ins Gleichgewicht kommen.
-
Bei Vervollständigung der Polymerisation urde das fertiggestellte
Polymerisat unmittelbar aus dem Boden des Autoklaven durch eine Spinndüse mit 14
Löchern schmelzgesponnen, wobei ein weißes Kehrfadengarn erhalten wurde. Dieses
Garn besaß nach Verstrecken mit einem Streckverhältnis von 4, 7 : 1 eine Festigkeit
von 6,12 g/den. Das Garn wurde später zu einem für eine elektrostatischePrüfung
geeigneten Gewebe verarbeitet.
-
Beispiel 2 Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von Fäden aus
dem Polymerisat, d.h. aus Polyhexamethylenadipamid, das gemäß der Erfindung modifiziert
worden ist.
-
Die nachstehenden Materialien wurden in einen Hochdruckautoklaven
aus rostfreiem Stahl eingebracht 150 Teile Hexamethylendiammoniumadipat, 50 Teile
Wasser und 2,0 Gew.-(bezogen auf das Gewicht des nicht modifizierten Polyamids)
von hydriertem Ricinusöl, das mit 200 Mol Äthylenoxyd je 1 Mol des Glycerids polyäthoxyliert
worden war. Der Autoklav wurde dann unter Verwendung von gereinigtem Stickstoff
von Luft freigespült. Danach wurden die Temperatur und der Druck o in dem Autoklaven
langsam erhöht, bis die Werte von 220 C bzw. 17,6 atü erreicht waren. Die Temperatur
wurde weiter auf 243°C erhöht, während der Druck bei 17,6 ätü gehalten wurde.
-
Während dieser Zeitdauer der Erhöhung von Temperatur und Druck wurde
die Mischung mit Hilfe eines innerhalb des Autoklaven enthaltenen Wandschabeflügels
gerührt. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Druck innerhalb des Autoklaven allmählich
auf atmosphärischen Druckim Verlauf einer Zeitdauer von 50 Minuten verringert. Während
dieses Druckverringerungsvorganges wurde die Temperatur bei 2780C eingestellt, wobei
bei dieser Temperatur
die Gleichgewichtseinstellung der Polymerisatschmelze
während. 30 Minuten zugelassen wurde.
-
Das erhaltene geschmolxne Polymerisat wurde unmittelbar aus dem Boden
des Autoklaven durch eine Spinndüse mit 14 Löchern schmelzgesponnen, wobei ein weißes
Mehrfadengarn erhalten wurde. Nach Verstrecken mit einem Streckverhältnis von 4,85
: 1 besaß das Garn eine Festigkeit von 5,86 g/den. Das Garn wurde später zu einem
für die elektrostatische Prüfung geeigneten Gewebe verarbeitet.
-
Beispiel 3 Ein Polymeriaatansatz wurde in gleicher Weise wie in Beispiel
2 mit der Abänderung hergestellt, daß 8,0 Gewr (bez. auf das Gewicht des nicht modifizierten
Polyamids) dss Modifizierungsmittelsgemäß Beispiel 2 anstelle von 2,0 Gew.- wie
in Beispiel 2 verwendet wurden.
-
Das fertiggestellte Polymerisat wurde dann unmittelbar aus dem Boden
des Autoklaven durch eine Spinndüse mit 14 Öffnungen schmelzgesponnen, wobei ein
weißes Fadengarn erhalten wurde. Das Garn wurde anschließend bei einem Streckverhältnis
von 4,78 : 1 verstreckt, wobei ein Garn mit einer Festigkeit von 6,59 g/den erhalten
wurde. Dieses Garnwurde später zu einem für die elektrostatische Prüfung geeigneten
Gewebe verarbeitet.
-
Beispiel 4 Ein Polymerisatansatz wurde in gleicher Weise wie in Beispiel
2 mit der Abänderung hergestellt, daß 14,0 Gew.-, bezogen auf das Gewicht des'nicht
modifizierten Polyamids, des Modifizierungsmittels gemäß Beispiel 2 anstelle der
in Beispiel 2 eingesetzten 2,0 Gew.-vewendet wurden.
-
Dieses fertiggestellte Polymerisat wurde dann unmittelbar aus dem
Boden des Autoklaven durch eine Spinndüse mit 14 Offnungen schmelzgesponnen, wobei
ein weißes Fadengarn erhalten wurde. Das Garn wurde danach bei einem Streckverhältnis
von 4,67 : 1 verstreckt, wobei ein Garn mit einer Festigkeit von 4,74 g/'den erhalten
wurde. Dieses Garn wurde später zu einem für die elektrostatische Prüfung geeigneten
Gewebe verarbeitet.
-
Zum Nachweis der technischen Brauchbarkeit der modifizierten Polyamide
gemäß der Erfindung wurden Vergleichsversuche mit den Garnen der vorstehenden Beispiele
ausgeführt, um die relative Dämpfung oder Abgabe der elektrostatischen Ladung, die
in dem Garn sich aufbaute, zu bestimmen. Wie vorstehend angegeben, wurden die Garne
von jedem der vorstehenden Beispiele zu einem Gewebe oder einer Tuchware in arm
eines gewirkten oder gestrickten Schlauchs oder Rohres zur bequemen Handhabung bei
der elektrostatischen Prüfung verarbeitet.
-
Die Stoffproben von jedem der vorstehenden Beispiele wurden bei vergleichbaren
Bedingungen auf einem elektrostatischen Meßgerät für die Garnprürung geprüft, um
die für das Abklingen auf die Hälfte der in den Geweben aufgebauten elektrostatischen
Ladung erforderliche Zeitdauer zu bestimmen. Die Prüfung und die Messungen wurden
auf einem dynamischen elektrostatischen Prüfgerät ausgeführt, das dem in Band 40
von"Americab Dyestuff Reporter", S. 164-168 (1951) näher beschriebenen Prüfgerät
ähnlich war. Die Prüfme@hode umfaßt im wesentlichen das Anbringen der Gewebeprobe
auf einem Aluminiumzylinder, der mit etwa 30C-U/Min. gedreht wurde. Das Gewebe auf
dem Zylinder des Prüfgerätes wird dann elektrostatisch geladen, indem man es gegen
eine zweite Gewebeoberfläche reiben läßt, wobei die zweite Gewebeoberfläche festgehalten
wird. Nach 2 Minuten einer Reibberührung wird die Berührung zwischen den beiden
Gewebeoberflächen aufgehoben und während dc-Gewebe auf dem hluminiumzylinder noch
in Drehung gehalten wird, wird die erforderliche Zeitdauer für das Abklingen auf
die Hälfte der elektrostatischen Ladungsaufbaus auf der sich drehenden Gewebeprobe
elektronisch gemessen. Die Prüfung wurde insgesamt bei Standardbedtgungen, nämlich
35 % rel. Feuchtigkeit und 21°C (70°F) ausgeführt.
-
Die Gewebeproben aus allen vorstehenden Beispielen wurden insgesamt
25 Standardwaschbehandlungen vor der Ausführung
der vorstehend
beschriebenen elektrostatischen Prüfungen unterworfen mit Ausnahme von Beispiel
1, wobei die davon erhaltene Probe 5mal gewaschen wurde. Die Standardwaschbehandlung
bestand aus einem Bewegen der Gewebeproben bei 1400c während einer Dauer von 20
Min. in einer Reinigungslösung, bestehend aus 0,1 % eines nicht ionischen oberflächenaktiven
Mittels (Triton X-100) und 0,1 % Tetranatriumpyrophosphat, wobei diese Lösung ein
Verhältnis von Flüssigkeit zu Faser von 40 : 1 aufwies. Nach 5 von diesen Waschbehandlungen
wurden die Faserproben getrocknet und währenieiner Dauer von 24 Std. bei einer relativen
Feuchtigkeit von 35 % und einer Temperatur von 21 0C (70°F) konditioniert. Bei diesen
Versuchen- ist die Höhe oder der Brad des antistatischen Verhaltens umso größer,
je kürzer die erforderliche Zeitdauer für die Abgabe der Hälfte des elektrostatischen
Ladungsaufbaus auf dem Gewebe ist. So ist das antistatische Verhalten der Gewebe
umso giBer je geringer die erforderliche Zeitdauer für die Abnahme auf die Hälfte
des elektrostatischen Ladungsaufbaus auf dem Gewebe ist. Nachstehend werden die
PrüSungsergebntse von Garnproben von Beispiel 1 (aus nicht modifiziertem Polyhexamethylenadipamid
gebildete Fäden) mit denjenigen von Garnproben der Beispiele 2, 7 und 4 (Fäden,
die aus gemäß der Erfindung modiriziertem Polyhexamethylenadipamid gebildet sind)
verglichen.
-
Tabelle Beispiel Zeitdauer (Sekunden) für das Abklingen der elektrostatischen
Ladung (Halbwertszeit) 1 (Kontrolle) 6720 2 820 3 38 4 18 Aus den in der vorstehenden
Tabelle aufgeführten Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Garne, die aus den gemäß
der Erfindung erhaltenen Polyamiden hergestellt sind, die Fähigkeit zum Abgeben
von angesammelten elektrostatischen Ladungen bei einem wesentlich gesteigerten Ausmaß,
verglichen mit Garnen, die aus üblichen Polyamiden hergestellt sind, besitzen.
-
Die Verbesserung des antistatischen Verhaltens wurde gemäß der Erfindung
ohne ernsthafte Verschlechterung der anderen physikalischen Eigenschaften erreicht.
So werden die physikalischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Dehnung und relative
Viskosität, der gemäß der Erfindung hergestellten Fasern nahezu bei den gleichen
erwünschten Höhen, wie sie von den nicht modifizierten Polyamiden aufgewiesen werden,
beibehalten.
-
Wie vorstehend ausgeführt, sind die bei der praktischen Ausführung
der Erfindung erhaltenen Produkte besonders bei der Herstellung von Fasern, Fäden,
Geweben, Kleidungsstücken, Polsterwaren und Decken, Teppichen o.dgl. brauchbar,
bei welchen Polyamidfäden mit einer großen elektrostatischen Ladungsabgabe besonders
erwünscht sind. Die bei der praktischen Ausführung der Erfindung erhaltenen Produkte
können auch in vorteilhafter Weise bei der Herstellung von-Filmen, Folien, Borsten
v überzügen o.dgl. verwendet werden, wobei der Endgebrauehszweck, der beabsichtigt
ist, durch die Verwendung eines Polymerisats mit guten antistatischen Eigenschaften
vorteilhaft beeinflußt wird.