DE69403488T2

DE69403488T2 - Regenbogenfarbige textilien

Info

Publication number: DE69403488T2
Application number: DE69403488T
Authority: DE
Inventors: Henry Kobsa; Barry Rubin; Stephen Shearer; Trump James Van
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1993-09-28
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2014-09-28
Also published as: EP0721522A1; HK1000292A1; EP0721522B1; DK0721522T3; JP3255419B2; US5741590A; DE69403488D1; WO1995009264A1; ES2102888T3; JPH09503557A

Description

Hintergrund der Erfindung

Es besteht eine Nachfrage für Gewebe, die ungewöhnliche und interessante modische Effekte bieten. Die vorliegende Erfindung betrifft eine neues Gewebe, welches in Abhängigkeit von dem Winkel, unter welchem es betrachtet wird, eine Mehrzahl von Farben zeigt.
Die FR-A-2,261,356 beschreibt Gewebe und Garne von Homofilamenten und konzentrischen Mantel-Kern-Polymerfilamenten, bei welchen beide Arten von Filamenten zu verschiedenen Farben färbbar sind, ohne daß beim Überfärben Farbstofffleckenbildungsprobleme auftreten. Das Kernpolymere in den Mantel-Kern- Filamenten ist das gleiche wie das Polymere in den Homofilamenten.
Die JP-B-47031368 beschreibt exzentrische Mantel-Kern-Fasern mit einem spiralförmig gestalteten Polymerkern (A), der von einem Polymer (B) eingehüllt wird. Wenn (A) und (B) unterschiedliche Farben aufweisen, ändert sich der Farbton der Faser in kurzen Intervallen entlang der Faserachse.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt irisierende Gewebe zur Verfügung, bei denen das Oberflächengarn in überwiegend geraden und parallelen Abschnitten vorliegt und im wesentlichen aus kontinuierlichen, runden, konzentrischen, polymeren Mantel- Kern-Filamenten besteht, bei denen der Kern 10 bis 35 Volumenprozent des Filaments bildet und zu einer Farbe gefärbt ist, die sich von derjenigen des Mantels unterscheidet. Die neuen Mantel-Kern-Filamente sind ebenfalls Teil der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Webstoffe, die vorwiegend gerade und parallele Garnabschnitte an der Gewebeoberfläche aufweisen, insbesondere solche, die Füllgarne aufweisen, die über wenigstens vier Kettgarne flotten, zeigen den irisierenden Zweifarbeneffekt, der durch die vorliegende Erfindung erzeugt wird. Bevorzugt sind Gewebe mit Atlasbindung (Schußmusterung), die lange flottierende Fäden aus Füllgarn entlang der Oberfläche oder der Außenfläche des Gewebes aufweisen. Andere derartige Webstoffe sind stark flottierende Panamabindungen und Twills. Andere Verfahren als Webverfahren können zu Geweben mit ähnlichen optischen Effekten führen, wie beispielsweise Nähwirkstoffe, bei denen die Einlegegarne gerade und parallel gehalten werden können, und selbst Kettwirkware mit "Delaware-Stich"-Konstruktion, bei der eine Oberflächenstange über drei oder mehr Nadeln springt und geradlinige Garnbereiche an der Oberfläche bildet. Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß das Gewebe interessante visuelle Eigenschaften aufweist, wenn die an der Oberfläche dieser Gewebe liegenden Garne kontinuierliche, runde, konzentrische Mantel-Kern-Filamente sind, bei denen der Kern 10 bis 35 und vorzugsweise 15 bis 30 Volumenprozent des Filaments bildet und zu einer von der Hülle unterschiedlichen Farbe gefärbt ist. Insbesondere wegen der Wellenbildungen im Gewebe, wie sie natürlicherweise vorkommen, wenn das Gewebe in Form eines Bekleidungsstückes vorliegt, wird das Licht das Gewebe unter verschiedenen Einfallswinkeln treffen. Dem Betrachter erscheint das Gewebe in mindestens zwei Farben, und in Abhängigkeit von dem Unterschied zwischen den Farben können geringe oder beträchtliche Effekte auftreten.
Um den erwünschten Effekt erhöhten Schillerns zu erreichen, ist es wichtig, daß die die Hülle bzw. den Kern bildenden Polymeren wesentlich unterschiedliche Aufnahmevermögen für wenigstens eine Klasse von Farbstoffe, beispielsweise Säure-, Basen- oder Dispersionsfarbstoffe, aufweisen. Dies erlaubt es, die Polymeren der Hülle bzw. des Kerns zu unterschiedlichen Farben zu färben. Die für den Einsatz im Rahmen der vorliegenden Erfindung ausgewählten Polymerkombinationen sind Polyester und/oder Polyamid. Beispielsweise kann die Hülle mit Säure färbbares Nylon und der Kern mit Base färbbares Nylon sein; die Hülle kann aus Polyethylenterephthalat bestehen und der Kern aus mit Base färbbarem Polyethylenterephthalat. Die Hülle kann mit Base färbbares Polyethylenterephthalat sein und der Kern aus mit Säure färbbarem Nylon bestehen. Andere Kombinationen sind für den Fachmann offensichtlich. Für spezielle färbbare Komponenten kann auf die GB-A-1,476,545, 16. Juni 1977, verwiesen werden.
Daneben ist die Größe des Kerns relativ zur Hülle in Erwägung zu ziehen. Wenn Licht eine runde Faser trifft, wird es innerhalb der Faser in einer Tiefe konzentriert, die von den Winkel abhängt, unter dem die Strahlen in Bezug auf die Faserachse eintreten. Bei einem Einfallswinkel von 90ºC wurde berechnet, daß das Licht bei einer Stelle konzentriert wird, die bei etwa 63% des Abstandes von der Längsachse der Faser zur Faseroberfläche liegt. Bei niedrigeren Eintrittswinkeln wird die Konzentrierung des Lichts näher zur Achse hin erfolgen. Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die Obergrenze für das Kernvolumen bei etwa 35% und vorzugsweise bei 30%, da dies gewährleistet, daß die Konzentration des Lichts bei einem Einfallswinkel von 90ºC innerhalb der Hülle folgt, während die Konzentration des Lichts bei niedrigen Einfallswinkeln innerhalb des Kerns erfolgt. Der Ort der Lichtkonzentration wird von Hülle zu Kern variieren, wenn des Gewebe Wellen bildet, und sich der Einfallswinkel in Bezug auf die Faserachse ändert. Da die Polymeren des Kerns und der Hülle zu unterschiedlichen Farben gefärbt sind, wird sich auch die sich zeigende Farbe ändern. Unterhalb eines Kernvolumens von etwa 10% ist dieses Phänomen nicht leicht zu beobachten.
Die Herstellung von Mantel-Kern-Filamenten ist gut bekannt. Für das Erspinnen der Mantel-Kern-Filamente geeignete Spinndüsenpackanordnungen sind in der US-A-2,936,482 von Killian beschrieben.
Verfahren zum Färben der Filamente in Garn- oder Gewebeform sind im Stand der Technik gut bekannt. Wenn beispielsweise die Polymeren der Hülle und des Kerns unter säurefärbbarem Nylon und basenfärbbarem Nylon oder basenfärbbarem Polyester ausgewählt werden, wird der kationische oder basische Farbstoff vorzugsweise zuerst zugesetzt und verbraucht, bevor der Säurefarbstoff hinzugefügt wird, unabhängig davon, ob das basenfärbbare Polymere in der Hülle oder im Kern vorliegt. Dies verhindert ein Überfärben des mit Säure färbbaren Nylons mit dem kationischen Farbstoff als auch irgendwelche Ausfällungsprobleme, die auftreten können, wenn die Säurefarbstoffe und die kationischen Farbstoffe im Färbebad anwesend sind. Wenn eine oder beide der Hüllen- und Kernkomponenten Polyester sind, kann es notwendig sein, einen chemischen Träger während des Färbens einzusetzen, um den Polyester zu quellen. Alternativ dazu kann das Färben von Mantel/Kern- Fasern, bei denen der Mantel und/oder der Kern aus Polyester bestehen, bei erhöhten Temperaturen unter Anwendung des Druckfärbeverfahrens durchgeführt werden. Beispielsweise sind Temperaturen von 250º bis 265ºF (121º bis 129ºC) zum Färben von Polyesterfasern geeignet.
Bei den erfindungsgemäßen Geweben mit Atlasbindung werden die Mantel-Kern-Garne für die Stoffoberfläche mit stark sichtbarem Schuß eingesetzt. Die Kettgarne können aus Polyester bestehen oder andere Garne sein, da sie nicht sichtbar sind, wenn ein Bekleidungsstück aus dem Gewebe getragen wird.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung und sollen diese nicht einschränken.

Beispiele

Beispiel 1

Dieses Beispiel erläutert das Spinnen und Färben von Mantel- Kern-Fasern, umfassend eine mit Säure färbbare Nylon 66-Hülle und einen mit Base färbbaren Nylon 66-Kern. Zur Färbung des Kerns wurde ein kationischer Fluoreszenzfarbstoff verwendet.
Durch Schmelzspinnen von mattglänzenden, mit Säure färbbaren Nylon 66-Homopolymerflocken und mattglänzenden, mit Base färbbaren Nylon 66-Flocken durch ein konzentrisches 34-Loch- Mantel/Kern-Spinndüsenpack vom "Land"-Meßpumpentyp, welcher dem in der U.S. 2,936,482 von Killian dargestellten ähnlich war und über Doppelschneckenschmelzvorrichtungen beschickt wurde, wurden 84 Denier (89 dtex) Garne aus 34 Filamenten hergestellt. Die mit Säure färbbaren Polymerflocken der Hülle wiesen eine relative Viskosität von 40, einen Aminendgruppengehalt von 54 Äquivalenten/10&sup6; g Polymeres sowie einen Carboxylendgruppengehalt von 65 Äquivalenten/10&sup6; g Polymeres auf. Die mit Base färbbaren Polymerflocken des Kerns bestanden aus einem 5-(Natriumsulfo)-isophthalsäurecopolymeren von Polyhexamethylenadipamid mit einer relativen Viskosität von 42, einem Aminendgruppengehalt von 40 Äquivalenten/10&sup6; g Polymeres, einem Carboxylendgruppengehalt von 90 Äquivalenten/10&sup6; g Polymeres und einem Sulfonatgehalt von 77 Äquivalenten/10&sup6; g Polymeres.
Die geschmolzenen Polymeren wurden durch einen mit Säure gewaschenen und durch ein 20/30 Mesh-Sieb gesiebten Siliciumdioxidsand filtriert und mit einer Geschwindigkeit von 434 m/min bei einer Packtemperatur von 285ºC und einem Packdruck von 1200 psi versponnen. Die Polymermenge für die Hülle und den Kern wurden durch Einstellen der relativen Pumpengeschwindigkeit für jedes Polymeres, das der Spinndüse zugeführt wurde, reguliert. Die Filamente wurden mit unterschiedlichem Volumenprozentanteil an mit Base färbbarem Kern versponnen. Die Filamente wurden bei 100ºC mit einer Geschwindigkeit von 1200 m/min über einen heißen Stift verstreckt, in einem heißen Behälter (1160 m/min) bei einer Temperatur von 125ºC entspannt und mit einer Geschwindigkeit von 1150 m/min aufgewickelt. Vor dem Aufwickeln wurde ein Finish aus alkoxylierter Fettsäure aufgetragen.
Vor dem Färben wurden die Garne in Schlauchform gestrickt. Zur Vorbereitung des Färbens wurden die gestrickten Proben in einer Labomat Model BFA 16 Benchtop Färbevorrichtung (Warner- Mathis, Zürich, Schweiz) gewaschen. Eine Strickprobe (5 g) wurde in ein bei 110ºF (43ºC) gehaltenes wässriges Bad (200 cc) gegeben, welches, bezogen auf das Gewicht der Faser, 2% nichtionisches oberflächenaktives Mittel Merpol LF-H aus Alkohol/Ethylenoxid-Propylenoxid und 2% Tetranatriumpyrophosphat enthielt. Die Badtemperatur wurde auf 200ºF (93ºC) mit einer Geschwindigkeit von 3ºF/min (1,67ºC/min) angehoben, 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten und dann auf 170ºF (77ºC) abgekühlt. Die Probe wurde gut mit Wasser gespült und getrocknet.
Die gewaschene Probe wurde in einem bei 80ºF (27ºC) gehaltenes wässriges Bad (200 cc) gegeben. Ein Antiausfällungs-/Benetzungs-Mittel (Alkanol ACN) und Mononatriumphosphat wurden zu dem Bad hinzugefügt. Der pH-Wert des Bades wurde durch Verwendung von Essigsäure- und Tetranatriumpyrophosphatlösungen auf 6,0 eingestellt. Ein kationischer Fluoreszenzfarbstoff, Sevron Brilliant Rot 4G, wurde in einer Menge von 0,8%, bezogen auf das Gewicht der Faser (16 cc einer 0,25 gewichtsprozentigen Farbvorratslösung) hinzugefügt. Nach 10 Minuten wurde der Säurefarbstoff, Tectilon Blau 4RV (200) in einer Menge von 0,4%, bezogen auf das Gewicht der Faser, hinzugefügt. Die Badtemperatur wurde mit einer Geschwindigkeit von 3ºF/min (1,67ºC/min) auf 212ºF (100ºC) angehoben und 60 Minuten bei der eingestellten Temperatur gehalten. Das Bad wurde dann auf 170ºF (77ºC) abgekühlt und die Probe mit Wasser gewaschen, bis das Spülwasser klar war.
Nach dem Trocknen an Luft wurde das gefärbte Gewebe entstrickt und das Garn zur Begutachtung auf schwarze 4,5 x 2,75 in. (11,4 x 7,0 cm) Spiegelkarten gewickelt. Das Garn wurde mit Hand unter Spannung und unter Bildung eines 1,5 in. (3,8 cm) Garnstreifens in der Mitte entlang der 4,5 in. (11,4 cm) Länge der Karte auf die Spiegelkarten gewickelt, wobei bei einer Gesamtheit von 5 Wicklungen jede folgende Wicklung die vorhergehende Wicklung bedeckt.
Der irisierende Effekt wurde durch visuelle Betrachtung der gewickelten Spiegelkartenproben beurteilt. Die Proben wurden im Sonnenlicht unter einem zur Oberfläche senkrechten Winkel betrachtet und dann langsam vom Betrachter weggedreht, und die Farbverschiebung wurde als Funktion des Betrachtungswinkels untersucht. Die Mantel/Kern-Proben waren Purpurfarben, wenn sie unter einem zur Oberfläche senkrechten Winkel betrachtet wurden. Ein deutlicher Farbwechsel von Purpur zu Orange/Rot wurde beobachtet, wenn einige der Proben zu niedrigeren Betrachtungswinkeln gedreht wurden. Der Effekt war konsistenter und am deutlichsten für einen Kernanteil von 19,1 bis 28,7%. Die Probe 7 der nachfolgenden Tabelle zeigt einen kleinen Effekt, während kein Effekt bei den Proben 8 und 9 beobachtet werden konnte.
Die gefärbten Garne wurden durchgeschnitten und die Querschnitte von sieben Filamenten von jeder Garnproben mit Hilfe von Photographien (mehrere hundert-fache Vergrößerung) gemessen. Die erhaltenen Prozentwerte für den Kern sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Tabelle 1

Beispiel 2

Dieses Beispiel erläutert das Färben der Garne von Beispiel 1, wobei der Kern mit einem Nicht-Fluoreszenzfarbstoff gefärbt wird.
Die Garnproben von Beispiel 1 wurden unter Verwendung der gleichen Wasch-/Färbeverfahren gefärbt, mit der Ausnahme, daß der Fluoreszenzfarbstoff, Sevron Brilliant Rot 4G, durch Sevron Rot GBL, einen Nicht-Fluoreszenzfarbstoff, in einer Menge von 1,0%, bezogen auf das Gewicht der Faser, ersetzt wurde.
Das bei der visuellen Betrachtung der auf die Karten aufgewickelten Proben beobachtete irisierende Verhalten war ähnlich demjenigen, das bei den Proben von Beispiel 1 beobachtet wurde, obgleich der irisierende Effekt weniger dramatisch war.

Claims

1. Irisierendes, kontinuierliches, rundes, konzentrisches, polymeres Mantel-Kern-Filament, bei dem der Mantel und der Kern aus verschiedenen polymeren Materialien bestehen, wobei der Kern 10 bis 35 Vol.-% des Filaments bildet und mit einem Fluoreszenzfarbstoff zu einer Farbe gefärbt ist, die von derjenigen des Mantels verschieden ist, so daß das Filament eine Änderung in der Farbe zeigt, die von einer Änderung eines Winkels abhängig ist, unter welchem das Filament betrachtet wird.

2. Filament nach Anspruch 1, bei welchem der Kern des Mantel-Kern-Filaments 15 bis 30 Vol.-% des Filaments bildet.

3. Garn, umfassend im wesentlichen eine Mehrzahl von Filamenten nach Anspruch 2.

4. Irisierendes Gewebe, welches überwiegend gerade und parallele Garnabschnitte an der Gewebeoberfläche aufweist, wobei die Garnabschnitte im wesentlichen Garne nach Anspruch 3 umfassen.