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DE2922749A1 - Appreturzusammensetzung zum verspinnen von hoch-gekraeuselten cellulosefasern - Google Patents

Appreturzusammensetzung zum verspinnen von hoch-gekraeuselten cellulosefasern

Info

Publication number
DE2922749A1
DE2922749A1 DE19792922749 DE2922749A DE2922749A1 DE 2922749 A1 DE2922749 A1 DE 2922749A1 DE 19792922749 DE19792922749 DE 19792922749 DE 2922749 A DE2922749 A DE 2922749A DE 2922749 A1 DE2922749 A1 DE 2922749A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
composition according
acid
composition
component
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792922749
Other languages
English (en)
Inventor
Francesco Manca
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SNIA Viscosa SpA
Original Assignee
SNIA Viscosa SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SNIA Viscosa SpA filed Critical SNIA Viscosa SpA
Publication of DE2922749A1 publication Critical patent/DE2922749A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
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    • D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
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    • D—TEXTILES; PAPER
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Description

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die das Erspinnen von hoch-gekräuselten Cellulosefasern, insbesondere solchen, die nach dem Viskoseverfahren hergestellt werden auf Vorrichtungen für Fasern vom Baumwolltyp erleichtern. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Auftragen der Zusammensetzung auf solche Cellulosefasern. Weiterhin betrifft die Erfindung Cellulosefasern, insbesondere Viskose- und "MODAL" ersponnene Fasern, die mit der Zusammensetzung entweder beim Herstellungsverfahren oder in einem anschliessenden Verfahren, wie bei dem Aufbringen einer Appretur nach dem Färben oder vor dem Kardieren behandelt werden.
Es ist bekannt, dass viele Faktoren die Verarbeitbarkeit von
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gesponnenen Fasern beeinflussen, z.B. die Morphologie des Querschnitts der Fasern, die Kräuselung und dergleichen, jedoch werden hauptsächlich die Oberflächeneigenschaften durch das Aufbringen einer Appretur beeinflusst. Wendet man eine ungeeignete Appretur bei den gebildeten Fasern an, so brechen die Fasern oder es treten beim Krempeln elektrische Aufladungen auf und im Anschluss daran haben dann die kardierten Textilbahnen und/ oder Bänder im allgemeinen eine starke Reibung und gleiten nur schwierig. Das umgekehrte kann auch aufgrund der Verwendung von ungeeigneten Appreturen der Fall sein, wobei dann eine nicht ausreichende Kohäsion stattfindet und die Fasern dann fortfliegen, sich auf den Walzen aufwinden ödere andere Schwierigkeiten auftreten.
Insbesondere hoch-gekräuselte Fasern und zwar solche vom normalen Viskosetyp und solche hoher Festigkeit und vom "MODAL"-(gemäss den ISO-Normen) Typ lassen sich sowohl als reine als auch als Mischfasern nur schwer verspinnen. Die Gegenwart von zahlreichen Windungen macht es sehr schwierig, die Reibung zwischen den Fasern und den Apparaturteilen und zwischen den Fasern selbst auzubalancieren und zwar in Hinsicht der Bruchfestigkeit der Fasern und der Erforderniss einer guten Gleitb.arkeit für die halbfertigen Produkte, wie kardierten Vliesen, Bänder, Lunten und dergleichen, wenn man Baumwollverarbeitungsvorrichtungen angwendet.
Um diese Nachteile zu vermeiden, müssen Cellulosefasern und insbesondere solche, die nach dem Viskoseverfahren gebildet wurden, in der Phase der Faserhersteiiung oder vor dem Kardieren oder nach dem Färben mit einer oder mehreren Substanzen ausgerüstet werden, die eine normale Verarbeitung ermöglichen. Diese Substanzen werden üblicherweise in Form von Lösungen oder feinen wässrigen Emulsionen durch Sprühen, Tauchen, Auftropfein und dergleichen
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aufgebracht und bestehen aus Mineralölen, Olefinen, oberflächenaktiven Mitteln und dergleichen.
Ihre Hauptfunktionen sind:
- Den Bändern und Garnen eine Kohäsion zu verleihen,
- ein ausreichendes Gleiten der Fasern gegen einander zu ermöglichen,
- dem Garn eine niedrige Faser-Metall-Reibung zu verleihen,
- das Ansammeln von elektrischen Ladungen auf den Fasern zu vermeiden,
wobei andererseits diese Substanzen
- keine unangenehmen Gerüche bilden dürfen, und
- in reinem Zustand und mit den Farbstoffen verträglich sein müssen.
Die bisher als Appreturmittel verwendeten Substanzen haben nicht alle diese Funktionen erfüllt, und je grosser der Kräuselgrad der Fasern ist, umso weniger befriedigend sind sie gewesen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass eine spezielle Zusammensetzung (die nachfolgend erläutert wird) eine ausgezeichnete Verarbeitung auf allen Vorrichtungen ermöglicht, wie sie typischerweise bei einem "Offen-End" (open end) Baumwollzyklus verwendet v/erden (Schlagvorrichtung, Kardiervorrichtung, Streckvorrichtung sowie Ring- und/oder Rotorspinnmaschinen) und insbesondere auch den Obergang von der gesponnenen Faser zum Garn für alle Cellulosefasern mit einer Kräuselzahl von 2 bis 8 Drehungen pro cm, insbesondere bei MODAL-Fasern ermöglichen, also bei Fasern, bei denen die Phänomene aufgrund der Kräuselung ausserordentlich stark durch die elastischen Eigenschaften der Fasern selbst verstärkt sind, und damit auch die Dauerhaftigkeit der Kräuselung unter den bei der Verarbeitung
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auftretenden Beanspruchungen beeinflusst wird.
Wendet man die erfindungsgemässen Zusammensetzungen an, dann ist die Bildung von elektrischen Ladungen beim Kardieren und auf den Streckvorrichtungen nur niedrig, das Band ist nicht bauschig und hat die richtige Weichheit und Gleitbarkeit der Fasern gegeneinander und darüber hinaus sind die Bänder und Garne ausreichend kohärent.
Der Reibungskoeffizient des Garnes zu Metall nimmt aufgrund der Zusammensetzung gemäss der Erfindung auf o,2 bis o,4, je nach der vorliegenden Zwirnung, ab. Diese Werte ermöglichen eine gute technische Verarbeitung auf Ring-Typ Spinnvorrichtungen und bei den nachfolgenden Verarbeitungsstufen.
Erfindungsgemäss wird eine Zusammensetzung gezeigt, die das Erspinnen von hoch-gekräuselten Cellulosefasern auf Baumwollspinnmaschinen ermöglicht, und die gekennzeichnet ist durch folgende Komponenten:
A) 1o bis 3o, vorzugsweise 11 bis 22,Gew.-% wenigstens einer Verbindung der Formel
0
R1 - C
^ OR
worin R und R1 gleich oder verschieden voneinander sind und geradkettig und vorzugsweise verzeigtkettige Alkylreste bedeuten, die alle zusammen 8 bis 4o, vorzugsweise 24 bis 35 Kohlenstoffatome aufweisen;
B) 8 bis 15, vorzugsweise 1o bis 12, Gewichtsprozent wenigstens eines organischen Esters der Phosphorsäure, worin nur ein Teil der Säuregruppen verestert ist und die restlichen Säuregruppen
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frei oder in Salzform vorliegen, und wobei der Ester in monomerer oder polyjnerer Form vorliegt;
C) 5o bis 7o Gew.-%, vorzugsweise 55 bis etwa 68 Gew.-%, wenigstens einer Verbindung, die erhalten wurde durch Kondensation von Fettsäuren mit Alkylen- oder Polyalkylenglycoloxiden, in denen die Alkylengruppen 2 oder 3 Kohlenstoffatome enthalten;
D) bis zu o,5 Gew.-% von organischen oder anorganischen Salzen von Alkalimetallen mit hoher Wasserlöslichkeit,und
E) so viel wie bis zu 1oo % der Zusammensetzung erforderlich ist, vorzugsweise 3 bis 14 und insbesondere 7 bis 8 Gew.-% wenigstens eines Alkalisalzes einer Fettsäure, enthaltend
6 bis 2o, vorzugsweise 18 Kohlenstoffatome.
Die vorerwähnten Gewichtsprozente der Komponenten A), B), C), D) und E) beziehen sich auf das Trockenprodukt.
Erfindungsgemäss werden unter hoch-gekräuselten Cellulosefasern vorzugsweise solche verstanden, die vom Viskosetyp sind und solche vom "MODAL"-Typ, entsprechend der Definition gemäss ISO-R 2o76/1977 Norm.
Wie aus der vorliegenden Beschreibung hervorgeht, kann die Komponente D) auch abwesend sein.
Erfindungsgemäss werden vorzugsweise als Komponente A) Äthyl, Butyl, Lauryl, Isobutyl, Isooctyl, Tridecyl, Stearat, -oleat oder -laurat verwendet. Ester der Stearinsäure, die man erhält durch Verseifen mit Butyl- oder Isobutylalkohol oder verzweigten Alkoholen, enthaltend 6 bis 8 oder 12 bis 14 Kohlenstoffatome, werden vorzugsweise verwendet.
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Die als Komponente B) verwendeten organischen Ester der Phosphorsäure sind vorzugsweise Reaktionsprodukte von geradkettigen oder verzweigtkettigen, primären oder sekundären aliphatischen Fettalkoholen mit 2 bis 2o, vorzugsweise 1o bis 14 Kohlenstoffatomen, und PhosphorSäureanhydrid, wobei die Umsetzung .so durchgeführt wird, dass bei Beendigung freie Säuregruppen vorliegen, die dann anschliessend ganz oder zum Teil mit einer Base, vorzugsweise einer organischen Stickstoff enthaltenden Base, oder einer basischen Verbindung eines Alaklimetalls neutralisiert werden.
Die Fettsäuren, die zur Bildung des Esters verwendet werden, können zunächst mit 1 bis 2o Molen Äthylen und/oder Propylenoxid pro Mol Säure verestert werden. Die Basen, die ganz oder teilweise dies Säuregruppen neutralisieren, sind organische Verbindungen, die Stickstoff enthalten, z.B. Morpholin, Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, höher molekulargewichtige Äthanolamine, Natrium- oder Kalium-basische Verbindungen.
Als Komponente B) können z.B. die Phosphorester von Hexyl-, 2-Äthylhexyl-, Lauryl-, Äthyl-, Stearyl- oder Oleylalkohol, die ganz oder teilweise mit einer der vorerwähnten Basen in Salz überführt wurden, verwendet werden.
Diese Verbindungen haben insbesondere die Eigenschaft, elektrische Ladungen abzuleiten,und zwar auch in Gegenwart von nur geringen Mengen Wasser oder in Abwesenheit von Wasser. Sie können deshalb statische Elektrizität, die sich durch Reibung ansammelt, ableiten, wenn oberflächliches Wasser vollständig oder nahezu vollständig aufgrund der durch die Reibung erzeugten Wärme verdampft. Diese Phosphorsäureester haben eine beachtliche Benetzungskraft und ihre Gegenwart erniedrigt die Grenzflächenspannung zwischen der Emulsion und der Faser, und
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sie können die Benetzbarkeit der ersponnenen Faser mit der Emulsion aufrechterhalten. Die Phosphorsäureester wirken somit als Antistatika, Benetzungsmittel und als oberflächenaktive Mittel. Im Vergleich zu den üblicherweise verwendeten sulfonierten Pflanzenölen haben sie eine bessere Beweglichkeit der organischen Ionen und einen niedrigeren Salzgehalt, der schädlich sein kann. Schliesslich wird durch die Tatsache, dass in ihrem Molekül verschiedene Gruppen vorliegen, die in Salzform überführt werden können, eine gewisse Fähigkeit zur pH-Kontrolle geschaffen, und dies trägt zum Neutralisieren einer gegebenenfalls vorhandenen inneren Faserazidität bei.
Hinsichtlich der Komponente C) ist es literaturbekannt, dass die Oxyalkylierung von Fettsäuren Mischungen ergibt, die hauptsächlich Monoester, Diester und Polyglycole enthalten. Die Menge der Verbindungen hängt von den Bedingungen beim Verfahren der Kondensation der Fettsäuren mit Älkylenoxid ab. Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass alkylierte Fettsäuren, enthaltend wenigstens 60 % und vorzugsweise wenigstens 7o% an Monoestern eine bessere Schmierwirkung und eine besser Kohäsion verstärkende Wirkung haben im Vergleich zu Produkten, die 45 bis 5o % an Monoester, 35 % Diester und 15 bis 2o % Polyglycol haben.
Erfindungsgemäss können jedoch auch Fettsäuren, die mit irgendeiner Menge an Monoester, Diester oder Polyglycol oxyalkyliert worden sind, verwendet werden. Die bevorzugten Fettsäuren haben eine aliphatische Kette von 8 bis 2o Kohlenstoffatomen und enthalten 3 bis 2o Mole Äthylen- oder Propylenoxid.
Nicht begrenzende Beispiele von Verbindungen, die erfindungsgemäss als Komponente C) verwendet werden können,sind: Die Kondensationsprodukte von Äthylenoxid, Propylenoxid oder Polyalkylenglycolen mit Kokosnussfettsäuren, Laurinsäure, Myristinsäure,
Palmitinsäure, Stearinsäure, Tallölfettsäuren und dergleichen.
Als Komponenten D) können erfindungsgemäss Natrium- oder Kaliumo-phosphat, Natrium-oder Kalium-pyrophosphat oder Natrium- oder Kalium- benzoat verwendet werden.
Komponente D) wird zur Verstärkung der antistatischen Eigenschaften der Appretur verwendet.
Als Komponente E) können erfindungsgemäss Natrium- oder Kaliumsalze von Mischungen von natürlichen oder synthetischen Fettsäuren, die wenigstens 7o % Oleinsäure enthalten, verwendet werden.
Die erfindungsgemässe Zusammensetzung wir hergestellt, indem man in geeigneter Weise die verschiedenen Komponenten in Gegenwart einer geringen Menge Wasser vermischt. Vorzugsweise gibt man zu 2 Teilen einer trockenen Mischung aus den Komponenten A) , B), C) und E) und gegebenenfalls D) gemäss der Erfindung einen Teil Wasser und erhitzt die erhaltene Mischung unter Rühren, z.B. bei Temperaturen zwischen 6o und 8o°C, bis man eine homogene Paste erhält. Diese Paste lässt sich leicht in Wasser dispergieren.
Die erfindungsgemässe Zusammensetzung bildet an der Grenzphase zwischen Faser und Luft eine die Schmierkohäsion beschleunigende, elektrische Ladungen ableitende Schicht und zwar derart, dass sowohl die dynamische als auch die statische Reibung niedrig ist, obwohl die Fasern sehr gut kohäsiv gebunden sind.
Die erfindungsgemässe Zusammensetzung kann als solche oder auch zusammen mit hydrophilen oder hygroskopischen Substanzen, wie Äthylenglycol, Diäthylenglycol, Sorbit, Lithiumchlorid und
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dergleichen, die sowohl als Feuchtigkeitsregulatoren und als Lösungsmittel für die Salzsubstanzen wirken, und dadurch die Gewichtigkeit der Ionen, welche die elektrischen Ladungen ableiten, insbesondere wenn die Faseroberfläche aufgrund der durch die Reibung erfolgten Wärme Wasser verliert, verwendet werden.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren gezeigt, wie man die erfindungsgemässen Zusammensetzungen auf Cellulosefasern, insbesondere solchen vom hochgekräuselten Viskosetyp derartig aufbringt,dass das Verspinnen auf Baumwollspinnmaschinen der Cellulosefaser^ insbesondere Viskose- und "MODAL"-ersponnenen Fasern erleichtert wird, und das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, das die Zusammensetzung, gewünschtenfalls in Form einer Paste in einer Menge, bezogen auf die Trockensubstanz angewendet wird, die zwischen o,1 und 0,8, vorzgusweise o,2 bis o,4 Gew.-%, bezogen auf die Fasern variiert. Die Badtemperatur kann dabei zwischen 2o und 80 C liegen, und liegt vorzugsweise bei etwa 60 C.
Mit der erfindungsgemässen Zusammensetzung ist es möglich, eine Emulsion oder eine Mutterlösung in Wasser mit etwa 1o bis 2o % Trockengehalt herzustellen, die dann kontinuierlich zu der verdünnten, auf die Faser aufzubringenden Emulsion zugegeben wird, wobei es für die Zwecke der Erfindung wesentlich ist, dass der pH konstant gehalten wird.
Es ist wichtig, dass die Appretur die ersponnene Faser benetzt, damit sie besser zwischen die Fasern eindringen kann. Durch die erfindungsgemässe Zusammensetzung wird eine sehr gute Benetzbarkeit und Auftragbarkeit erzielt.
Durch die Behandlung mit der erfindungsgemässen Zusammensetzung
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ist es möglich, die ersponnene Faser mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit zu kardieren, und dabei eine maximale Individualisierung der Fasern beizubehalten und gleichzeitig eine sehr geringe Anzahl von Noppen. Die besondere Wirkung der Appretur ermöglicht bei der ersponnenen Faser die Bildung von Kardenvliesen / Bändern und Kardenbändern mit einer sehr guten Kohäsion. Eine Kombinationswirkung beim Gleiten der Fasern aneinander und hinsichtlich der Kohäsion wird somit erzielt, die sich in der einen oder anderen Richtung je nach der Fasererspinnungsphase entwickelt, um somit eine sehr gute Verarbeitbarkeit zu ermöglichen.
Daher ist es möglich, mit den modernsten Kardiervorrichtungen hoher Produktivität zu arbeiten, und eine maximale stündliche Produktion (4o kg/h) zu erhalten, wobei man ein sehr gutes Qualitätsniveau der haltfertigen Produkte (Bänder, Kardierbänder) und insbesonder des Garns erhält.
Mit den bekannten Zusammensetzungen war es nicht möglich, mehr als 2o bis 25 kg/h zu erhalten und man erhielt auch dabei bereits ''schmutzige* Kardenvliese, weil diese 2,5 bis 3 Noppen pro
2
645 cm (1oo square inches) enthielten, während es mit den erfindungsgemässen Zusammensetzungen nunmehr möglich ist, Geschwindigkeiten von 25 bis 4o kg/h zu erhalten und das Kardenvlies sauber bleibt und die Anzahl der Noppen o,5 bis 1,5 pro
2
645 cm beträgt.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden Cellulosefasern, insbesondere solche hoch-gekräuselten Viskose- und "MODAL"-ersponnene Fasern gezeigt, die eine Kräuselzahl von 2 bis 8 pro cm haben, eine Fadenzahl von 1,2 bis 3 d.tex, eine Länge von 6o mm,und die mit einer Zusammensetzung behandelt wurden aus den Komponenten A) +B) +C) +E) und gewünschtenfalls D) gemäss der Erfindung, gewünschtenfalls in Form einer Paste.
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Gemäss einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung halbfertige Produkte, insbesondere kardierte Vliese und Bänder, Streckmaschinenbänder und dergleichen aus Cellulosefasern, die mit dem erfindungsgemässen Zusammensetzungen behandelt wurden.
Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die Erfindung, ohne sie zu beschränken. Wenn nicht anders angegeben, sind alle Teile auf das Gewicht bezogen.
Beispiel 1
Die Zusammensetzung wird hergestellt durch vermischen von 758o Teilen einer Natriumseife einer Fettsäure aus wenigstens
7o % Oleinsäure,
11689 Teilen eines Phosphoräthers aus einer Mischung eines Monoesters und Diesters von C. __.. «-Alkoholen,
wobei zum Teil Salzbildung mit Morpholin vorliegt, 6446o Teilen Stearinsäure, die durch Verseifen erhalten wurde und mit 8 bis 9 Molen Äthylenoxid pro Mol Stearinsäure
oxyäthyliert worden ist,
1628o Teilen eines durch Verseifen von Stearinsäure und einem
verzwexgtkettigen Cc O-Alkohol erhaltenen
Esters,
wobei das Vermsichen in Gegenwart einer geringen Menge Wasser, vorzugsweise von 2 Teilen der trockenen Mischung pro ein Teil Wasser erfolgt.
Die so erhaltene Mischung wird unter Rühren auf 6o bis 8o°C erhitzt, bis man eine homogene Paste erhält. Diese Paste ist leicht in heissem Wasser dispergierbar.
Zum Aufbringen der Zusammensetzung auf eine hoch-gekräuselte Cellulosefaser wird die vorerwähnte feste Paste in Wasser bei
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einer Temperatur zwischen 60 und 7o°C so gelöst, dass man eine Emulsion mit 1o bis 2o % Trockensubstanz, die als Mutter lösung bezeichnet wird, erhält.
Diese Mutterlösung wird kontinuierlich in eine zirkulierende Emulsionslösung eingegeben, die aus 4,5 Teilen der vorerwähnten trockenen Paste und I000 Teilen Wasser besteht und einen pH von 7,8 hat, der durch Zugabe einer geeigneten Menge an Essigsäure oder Schwefelsäure zu dem zirkulierenden Bad im Endteil der Auftragungsmaschine aufrechterhalten wird. Es ist ein wesentliches Ziel der Erfindung, dass der pH des Bades konstant gehalten wird, z.B. durch eine grafische überwachung. Bei der Faserherstellung wird die zirkulierende Lösung durch Auftropfen auf die gesponnene Faserschicht, die auf einem Förderband weitergeführt wird, aufgetragen.
Das Verfahren wird so durchgeführt, dass die trocken ersponnene Faser einen Prozentsatz an Appretur absorbiert, der etwa o,4 Gew.-%, bezogen auf die Faser, beträgt.(Die Menge der auf der Faser absorbierten Appretur kann durch Soxlet-Extraktion mit einem Lösungsmittel, z.B. mit einer 1:1 Mischung von Cyclohexan und Äthylalkohol bestimmt werden.)
Beispiel 1 a
Behandelt man eine gekräuselte, aus Viskose ersponnene Faser mit einer Fadenzahl von 1,7 d.tex, einer Länge von 38-4o mm, 4,2 Windungen pro cm mit der Appretur, die gemäss Beispiel 1 hergestellt wurde (wobei man auf einer Kardiervorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 3o kg/h arbeitet), so erhält man ein sauberes kardiertes Flies, das lediglich o,5 Noppen
2 pro 645 cm enthält.
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Die im Laufe der Verarbeitung aufgenommene elektrostatische Ladung ist minimal und beträgt nur 45o Volt gemessen an dem hergestellten Vlies.
Die statische und dynamische Reibung, gemessen an der Verstreckvorrichtung (zweiter Durchgang) mit einer Rotschild R 2o2o-Vorrichtung, beträgt nur 14o bzw. 12o m.
Der Garn/Metall-Reibungskoeffizient, gemessen an dem reinen Garn mit einem Titer von 15 Tex und einem Verzwirnungskoeffizienten von 3,5 pro 2,54 cm, ist auf q£= o,23 (bestimmt mit einem Rotschild-Tensiometer) beschränkt.
Die vorerwähnten guten Reibungswerte ermöglichen eine gute Laminierung (Verdünnung) der Bänder mit einer sehr hohen Regelmässigkeit.
Beispiel 1b
Aus einer gekräuselten "MODAL"-Faser mit einer Fadenzahl d.tex von 1,5, einer Länge von 38 bis 4o mm, 6 Windungen pro cm, die mit einer Appretur gemäss Beispiel 1 in einer Menge von o,4 % (bezogen auf die Faser) behandelt worden war, erhält man ein sauberes kardiertes Vlies, das lediglich o,75
2
Noppen pro 645 cm enthält, wobei d:
Kardiervorrichtung 3o kg/h beträgt.
Noppen pro 645 cm enthält, wobei die Geschwindigkeit auf der
Die im Laufe der Verarbeitung aufgenommene elektrostatische Ladung ist minimal und beträgt auf dem Vlies nur 6oo Volt.
Die statische und dynamische Reibung, gemessen auf der Streckvorrichtung (zweiter Durchgang) mit der Rotschild R 2o2o-Vorrichtung, beträgt 16o bzw 14o m.
9Ö9849/0936
- 2ο -
2S22749
Der Garn/Metall-Reibungskoeffizient, gemessen an dem reinen Garn mit einem Titer von 15 Tex und einem Verzwirnungskoeffi~ zienten von 3,5 pro 2,54 cm, beträgt nur =.o,32 (bestimmt mit einem Rotschild-Tensiometer).
Die vorerwähnten guten Reibungswerte ermöglichen eine gute Laminierung (Verdünnung) der Bänder mit einer sehr hohen Regelmässigkeit.
Beispiel 1c
Aus einer gekräuselten "MODAL"-Faser mit einem Titer von 1,5 d.tex, einer Länge von 38 bis 4o mm, 6 Windungen pro cm und die mit o,4 % (bezogen auf die Faser) der gemäss Beispiel 1 erhaltenen Appretur behandelt wurde, erhält man ein sauber kardiertes Vlies, enthaltend nur 1,o Noppen pro 645 cm , wobei die Geschwindigkeit auf der Kardiervorrichtung 4o kg/k betrug. Die im Laufe der Verarbeitung aufgenommene elektrische Ladung ist minimal und beträgt auf dem gebildeten Vlies nur 68o Volt.
Die statische und dynamische Reibung, gemessen auf der Verstreckvorrichtung (zweiter Durchgang) mit der Rotschild R 2o2o-Vorrichtung, beträgt 16o bzw. 14o m.
Der Garn/Metall-Reibungskoeffizient, gemessen an dem reinen Garn mit einem Titer von 15 Tex und einem Verzwirnungskoeffizienten von 3,5 pro 2,54 cm, ist auf £\j= o,23 (bestimmt mit einem Rotschild-Tensiometer) beschränkt.
Die vorerwähnten guten Reibungswerte ermöglichen eine Laminierung (Verdünnung) der Bänder in höchster Regelmässigkeit .
909849/0936
Beispiele 2 bis 2o
Appreturen werden wie in Beispiel 1 hergestellt unter Verwendung der Komponenten A), B), C), D) und E) gemäss der Erfindung, wobei diese Komponenten in den in Tabelle 1 angegebenen relativen Mengen vorliegen. Die Mengen werden in Teilen pro 1oo Teilen der Zusammensetzung (phr) angegeben.
Die in diesen Beispielen erhaltenen Zusammensetzungen wurden, wie in den Beispielen 1a, 1b und 1c gezeigt, aufgetragen, wobei man analoge Ergebnisse erhielt.
In Tabelle 1 werden folgende Abkürzungen verwendet:
SA - Stearinsäure
Sap.SA - durch Verseifung erhaltene Stearinsäure
Hydr.SA - durch Hydrierung erhaltene Stearinsäure
PA - Phosphorsäure
M - Morpholin
MEAm - . Monoäthanolamin
DEAm - Diäthanolamin
TEAm - Triäthanolamin
FA - Fettsäuren
CFA - Kokosnussfettsäure
EO - Äthylenoxid
OA - Oleinsäure
• EG - Äthylenglycol
DEG - Diäthylenglycol
909849/0936
Bestandteile der Zusammensetzung
Beispiel
Nr. A
CO
O
CO
OO
Menge von A phr
Menge von B
phr
Menge von C phr
Ester von SA und
verzweigten Cfi „ Alkoholen
1128o .Mischung v. I0680 Sap SA 5o.46o
Mono- und Diestern von PA mit
Clo-12~ Alkoholen, die z.T. mit M Salze bilden
oxyäthyliert mit 8-9 Molen/ Mol Säure von EO
Ester von SA 'und
verzweigten C6-8-Alkoholen
1128o Mischung ν. I0.680 Hydr.SA 5o46o
Mono- und Diestern v.
PA mit
C!o-12-A1-. koholen, die z.T. mit M Salze bilden
Oxyäthyliert mit 8-9 Molen/ mol Säure von EO
Menge E Menge andere Menge
von D von E Additi der Addi
phr Natriumsei phr ve tive
fe von FA phr ■
enth, wenig 758o EG 2oooo
stens 7o %
OA
Natriumseife von FA enth, wenigstens 7o % OA
758o
EG
DEG
Sorbitol
7ooo 7ooo 6000
Ester von SA und
verzweigten Cfi R Alkoholen
■1628o Mischung v. 11.680 SA oxy-
Mono— und Diestern v. PA mit
holen, die z.B. mit TEAm1 Salze bild.
äthyliert
mit 8-9
Molen/Mol
Säure v.
EO und
CFA oxy-
äthyl. m.
8-9 Mor
len/Mol
von TEAm 3223o Natriums ei-i fe von FA enth, wenigstens 7o % OA
75o8
Fortsetzung Tabelle
Beispiel
Nr.
Mange
von A
phr
Menge von B phr
Menge an C phr
Menge von D phr
Menge
von E
phr
ändere
Additive
'Menge der Additive
phr ·
CO
O
CO
Ester ν. 1628ο
Sap SA
und verzweigten
fo8TA1~
koholen
Mischung ν.'1168ο Mono- und Diestern ν. PA mit
koholen, die mit Molen EO pro Mol Alkohol äthoxyl. worden sind und mit M ein Salz bilden
SA oxyäthyliert mit 8-9 Molen/ MqI Säure von EO
6446ο
Natriumseife von FA,
enth, wenigstens 7o %
OA . 758o
Ester v. 11628o
SA und
verzweigten c6_8-Alkpholen
Mischung v. Mono-und Diestern v. PA und
Alkoholen, die.z.T. Salz bilden Mit DEAm
Sap. SA oxyäthyl. mit 8-9 Molen/ Mol Säure von EO
6446ο
Natriumseife von FA,
enth, wenigstens 7o %
OA 758o
Fortsetzung Tabelle
O CD CXX
O CO Ca>
Bei A Menge B Menge C Menge
spiel Ester v. von A Mischung von B Sap.SA von C
Nr. Hydr.SA phr von Mono- phr oxyäthyl. phr
7 und ver 1628ο und Di- 1168o mit 8-9
zweigten estern v. Molen/Mol
C,g-
Alkoholen		 PA und Säure von
η _ EO
Jo-12
Alkoholen		 CFA oxy-
die mit äthyliert 3223ο
KOH ein mit 8-9
Salz Molen/mol
bilden Säure von
EO
3223ο
Ester ν. Hydr.SA und verzweigten
c6_8-
Alkoholen
1628o Mischung
von Mono- und Diestern von PA
Alkoho?en,
die mit
MEAM ein
Salz bild. .548ο
Mischung
von Mono-
und Di-
estern v.
PA mit
Clp-12 Alkoholen.
und Salz
bildung m.
TEAm 548o
CFA
oxyäthyl. mit 8-9 Molen/Mol Säure v. EO
Menge ε Menge andere Menge
von D von E Additi der Addi
phr Natriumsei phr ve tive
fe von FA, phr ■
enth.wenig
st ens 7o%
OA
758o
Natriumseife von FA,
enth, wenigstens 7o %
OA 758o
Fortsetzung Tabelle
Bei Menge Menge C. . Menge Menge 6446o Menge andere Menge
spiel von A von B von C von D von E Additi der Addi
Nr. A phr B phr SA oxy- phr D phr E phr ve tive
äthyl. phr ■
9 Ester ν. 1628o Mischung 1153o mit 8-9 6446o Natrium Natriumsei
SA und von Mono- Molen/ phos fe von FA,
verzweig und Di Mol phat o, 15o enth.wenig
ten es tern Säure stens 7o Z
C, .- von PA von EO OA . 758o
Alkoho mit 2-
len Äthylhe-
xylalko-
holjdie
CD z.T. mit
O DEAm Salz
CO bilden SA oxy-
co äthyl.
■P- Io Ester v. 1528o Mischung 1168ο mit 8-9 K-Sei-
CD SA und von Mono- Molen/ fe von FA,
n-Butyl- und Di Mol enth.wenig
O alkohol es tern Säure
von EO		 stens 5o %
co von PA OA 758o
a» mit Cj _12_
Alkoholen,
die z.T.
mit M Salz
bilden
Fortsetzung Tabelle
Bei- Menge
spiel von A
Nr. Λ phr
Menge von B phr
Menge von C phr
11
Ester von SA und verzweigten
Aufholen
1628o Mischung 1168ο SA oxy-
OO .P-CO
von Mono- und Diestern von PA mit
C — AlRonolen, die z.T. rait TEAm Salz bilden
äthyl. mit 8-9 Molen/ Mol Säure' von EO
OA oxyäthyl. mit 8-9 Molen/ Mol Säure von EO
3223o
3223ο
Ester 1628o Mischung 1168ο SA oxy-
von SA von Mono- äthyl.
und ver- und Di- mit 8-9
zweigten estern Molen/
Cg_g- von PA mit Mol Säu-
Alkoho- C. ,-Al- re von
len ■ koholen EO unter Salzbildung mit1 TEAm
Menge E Menge andere Menge
von D von E Additi der Addi
phr Natrium phr ve ti ve
seife von phr ■
E1A, enth.
wenig
stens 5o%
OA
758o
Natriumseife von FA, enth.mindestens 7oZ Oa
758o
6446o
• Fortsetzung Tabelle
Bei A Menge Menge C Menge D • Menge Menge andere Menge
spiel von A von B von C von D von E . Additi der Addi
.. Nr. Ester phr B phr Sap. SA .phr phr E phr ve tive
von Sap. oxyäthyl. phr ·
13 SA und 1628ο Mischung 1168o mit 8-9 Natriumsei
verzweig von Mono- Molen/ fe von FA,
ten und Di Mol enth.wenig
es tern Säure stens 7o % ;..
Τη— 1 9
AlEonolen		 von PA von EO OA , 758o
mit
Cjn-\2~ 6446o
Alkoholen
unter
co Salzbil
σ dung mit
co Ester M Hydr.SA
00 von Hydr. oxyäthyl.
CD 14 SA und 1628ο Mischung 1168o mit 8-9 Natriumsei
Isobu- von Mono- Molen/ fe von FA,
ο tylal- und Di Mol Säu enth, wenig
CD kohol es tern von re von
EO		 stens 7o %
CA? PA mit von OA 758o
cr> 1o—19~
Alkoholen		 6446ο
unter Salz
bildung
mit M
Fortsetzung Tabelle
CD O CO OO
O CD Ca»
Bei • 16 A Menge B Menge Menge Menge • E Menge andere Menge • •
spiel von A von 3 von C von D von E . Additi dar Addi
Nr. Ester phr Mischung phr C phr D phr Natrium phr ve tive
von SA von Mono- seife V. phr ·
15 und 16289 und Di 8680 SA oxy- 64469 Natrium- o,5oo FA, enth. ,
ver es tern äthyl. phorphat wenigstens
zweigten von PA mit 8-9 · 7o% OA
Alkoho mit Molen/
len C Mol, Säu . looSo
Alkoho re '.von
len un EO
ter Salz
bildung
'Ester mit DEAm
von SA Mischung Natrium
und von Mono- seife von
verzweig Io5oo und Di- 1168ο SA oxy- 6446ο FA, anth.
ten c6_8- estern äthyl. wenigstens
Alkoholen von PA mit 8-9 7o % OA
mit C1ο-I2
Alkoholen		 Molen/
unter Mol .Säu I336o
Salzbil re von
EO
dung mit
M
Fortsetzung Tabelle
Beispiel Nr.
Menge von A
phr
Menge von B phr
Menge von C· phr
17
18
Ester • von SA- und verzweigten
Alkoholen ·
2'.5oo Mischung 11689 SA oxy- 5346ο
Ester von SA ■ und verzweig ten C6-8" Alkoholen
von Mono- und Dies tern von Cj j2~ Alkoholen unter. Salzbildung mit MEAm, DEAm und TEAm
äthyl. mit 8-9· Molen/ Mol Säure' von EO
1628o Mischung 1168o SA oxy- 6846ο
von Mono- und Dies tern von PA mit Cj 2_ Alkoholen unter Salzbildung mit M ■
äthyl. mit 8-9 Molen/ Mol Säure von EO
Menge E Menge andere Menge
von D Natrium von E . Additi der Addi
phr seife V. phr ve tive
phr ·
FA, ent 1336o
halt, wenig ^,
stens 7o% .
OA
-
Natriumseife ν. FA, enthalt, wenigstens 7o % OA
358o
Fortsetzung Tabelle
Beispiel
Menge von A
phr
Menge von B phr
Menge von C
Menge von D phr
Menge von E phr
andere Additive
Menge der Additive
phr ·
Ester von SA und
verzweigted Cg_g-Alkoholen
1628o
Mischung von Mono- und Diestern von PA
Alkoho?en, unter Salzbildung mit DEAm und TEAm
Io5oo
SA oxyäthyl. mit 8-9 Molen/ Mol Säure von EO
.6846o Natrium- o,3oo benzoat
Natriumseife von
FA, enth,
wenigstens. 7o % OA
446o
Ester von SA und
verzweigten C6_g-Alkoholen
1628o
Mischung von Mono- und Dies tern .von PA mit Cj J2-Alkoholen unter Salzbildung mit M
Io5oo
SA oxyäthyl. mit 8-9 Molen/ Mol Säure von EO
5946o Kalium- o,3oo pyrophosphat
Natriumseife von
FA,_ enth,
wenigstens 7o % OA
1346o

Claims (24)

Appreturzusammensetzung zum Verspinnen von hoch-gekräuselten Cellulosefasern Patentansprüche
1. Zusammensetzung zum Erleichtern des Verspinnens von hoch-gekräuselten Cellulosefasern auf Baumwollspinnvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet , dass sie folgende Komponenten enthält)
A) Io bis 3o Gcw.-% wenigstens einer Verbindung der Formel
0
* R1 - C ^
""**■* OR
worin R und R',die gleich oder verschieden sind, geradkettige oder
9Q9849/0936
ORIGINAL INSPECTED
-2- 2322749
verzweigtkettige Alkylreste mit insgesamt 8 bis 4o Kohlenstoffatomen ; bedeuten;
B) 8 bis 15 Gew.-% wenigstens eines organischen Phosphorsäureesters, in dem nur ein Teil der Säuregruppen verestert sind und die restlichen Säuregruppen entv/eder frei sind oder in Salzform vorliegen, wobei der Ester in Form eines Monomeren oder Polymeren vorliegt;
C) 5 bis 7o Gew.-% wenigstens eines Produktes, erhalten durch Kondensation einer Fettsäure mit Alkylenoxid oder Polyalkylenglycolen, worin die Alkylengruppe 2 oder 3 Kohlenstoffatome enthält;
D) bis zu o,5 Gew.-% eines organischen oder anorganischen Alkalisalzes mit hoher Wasserlöslichkeit und
E) der Menge, die erforderlich ist, um 1:oo % der Zusammensetzung zu erreichen,wenigstens eines Alkalisalzes einer Fettsäure mit
6 bis 2o, vorzugsweise ^,Kohlenstoffatomen.
2. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass sie etwa 11 bis etwa 22 Gew.-% der Komponente A), etwa 1o bis etwa 12 Gew.-% der Komponente B), etwa 55 bis etwa 68 % der Komponente C) und etwa 3 bis etwa 14 Gew.-% der Komponente E enthält, die Prozente jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
3. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass als Komponente A) ein Ester von Stearinsäure mit Butylalkohol, Isobutylalkohol oder verzweigtkettigen Alkoholen, enthaltend 6 bis 8 oder 12 bis 14 Kohlenstoffatomen,verwendet wird.
4. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass als Komponente B) ein Reaktionsprodukt zwischen einem aliphatischen Alkohol, enthaltend 2 bis
2o Kohlenstoffatome, und Phosphorsäureanhydrid verwendet wird, wobei das Reaktionsprodukt noch freie Säuregruppen enthält, die anschliessend ganz oder teilweise mit einer Base, ausgewählt aus einer stickstoffhaltigen organischen Base und einer Alkalibase neutralisiert worden sind.
5. Zusammensetzung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass der Alkohol ein Fettalkohol mit 1o bis 14 Kohlenstoffatomen ist.
6. Zusammensetzung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass der aliphatisch^ Alkohol zunächst mit 1 bis 2o Molen Äthylenoxid und/oder Propylenoxid kondensiert worden ist.
7. Zusammensetzung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die stickstoffhaltige organische Base Morpholin, Monoäthanolamin,.Diäthanolamin, Triäthanolamin und/oder eine Mischung davon ist.
8. Zusammensetzung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Alkalibase eine Natriumoäer Kaliumverbindung ist.
9. Zusammensetzung gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Komponente B) eine Mischung aus einem Monoester und Diester der Phosphorsäure mit primären oder sekundären, geradkettigen oder verzweigtkettigen Alkoholen, enthaltend 4 bis 6, 1o bis 12 oder 14 bis 16 Kohlenstoff atome, ist, wobei die Ester freie Säuregruppen enthalten, die ganz oder teilweise mit einer Base aus der Gruppe Morpholin, Monoäthanolamin, Diäthanolamin und Triäthanolamin Salz bildet.
909849/0936
10. Zusammensetzung gemäss Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , dass die Mischung von Phosphorsäureestern vor der Salzbildung oxyäthyliert wird.
11. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass als Komponente C) wenigstens ein Kondensationsprodukt von Äthylenoxid, Propylenoxid oder Polyalkylenglycol mit wenigstens einer Fettsäure, enthaltend 8 bis 2o Kohlenstoffatome, verwendet wird und das Molverhältnis zwischen dem Oxid oder Glycol und der Säure etwa 3 - 2o : 1 beträgt.
12. Zusammensetzung gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass die Fettsäure ausgewählt ist aus Laurinsäure, Stearinsäure und Oleinsäure.
13. Zusammensetzung gemäss Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass die Komponente C) wenigstens 6o % Monoester enthält.
14. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Komponente D) ausgewählt ist aus der Gruppe Natriumphosphat, Kaliumphosphat, Kaliumpyrophosphat und Natriumbenzoat.
15. Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Komponente E) ein Natrium- oder Kaliumsalz einer Mischung von Fettsäuren, enthaltend wenigstens 6o % Oleinsäure, ist.
16. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die die Komponenten A) , B) , C) , E) und gewünschtenfalls D) miteinander vermischt werden unter Erhalt einer Trockenmischung, dass man
909849/0936
dann Wasser in einem Gewichtsverhältnis Trockenmischung:Wasser von etwa 2:1 zugibt und die Mischung auf Rühren unter Erhalt einer Paste erhitzt.
von etwa 2:1 zugibt und die Mischung auf 6o bis 8o°C unter
17. Verfahren zum Auftragen einer Zusammensetzung gemäss Anspruch 1 auf eine Cellulosefaser, insbesondere auf hochgekräuselte Viskose-und "MODAL"-Fasern zum Erleichtern des Verspinnens auf Baumwollspinnvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusammensetzung gemäss Anspruch 1 in einer Menge von o,1 bis o,8 Gew.-%, berechnet für die Trockensubstanz, bezogen auf die Faser, verwendet wird.
18. Verfahren gemäss Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung in Form einer Paste, hergestellt gemäss Anspruch 16, angewendet wird.
19. Verfahren gemäss Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet , dass die Zusammensetzung bei einer Temperatur zwischen 2o und 8o°C bei konstantem pH angewendet wird.
20. Wässrige Mutteremulsion oder Lösung, enthaltend 1o bis 2o % (bezogen auf Trockensubstanz) einer Zusammensetzung gemäss Anspruch 1.
21.' Cellulosefasern, insbesondere Viskose- und "MODAL"-versponnene Fasern mit hohem Kräuselgrad und einer Drehungszahl von 2 bis 8 pro cm, einer Fadenzahl von 1,2 bis 3 d.tex, einer Länge von 6o mm, behandelt mit einer Zusammensetzung gemäss Anspruch 1.
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22. Halbfertige Produkte, insbesondere Kardenvliese- und Bänder, Streckmaschinenbänder und dergleichen, dadurch gekennzeichnet , dass sie aus Cellulosefasern gemäss Anspruch 21 erhalten wurden.
23. Kardenvliese und Bänder, erhalten mit einer Geschwindigkeit von 25 bis 4o kg/h aus den Cellulosefasern gemäss Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , dass sie o,5 bis
2 1,5 Noppen pro 645 cm enthalten.
24. Bänder, dadurch gekennzeichnet , dass sie aus Kardenvliesen gemäss Anspruch 23 erhalten wurden.
909849/0936
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