EP0034740A2

EP0034740A2 - Verfahren für das gleichzeitige Färben und Bondieren von Nähseide aus Polyesterfilamenten

Info

Publication number: EP0034740A2
Application number: EP81100878A
Authority: EP
Inventors: Helmut Röhser
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1981-02-07
Publication date: 1981-09-02
Also published as: US4340383A; DE3006687A1; EP0034740A3; DE3163342D1; EP0034740B1

Abstract

Durch den Einsztz von thermovernetzbaren Acylharzen und Disperionsfarbstoffen im gleichen Klotzbad, anschließende Trocknung und Thermosolierung der geklotzten Fäden (Zwirn) mit nachfolgender reduktiver Reinigung und Präparationsauftrag wird eine gleichzeitige Bondierung und echte Färbung der Nähseiden aus Polyester-Multifilament erhalten, die den Ansprüchen an den Artikel in der Praxis gerecht wird. Das Verfahren wird kontinuierlich während des Umspulens vorgenommen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Färben und Bondieren von Nähseide bestehend aus Filamenten von linearen Polyestern.
Als Nähseiden finden in der Regel gezwirnte endlos-Fäden (Multifilament) Verwendung. Von Seiten der Nähseide verarbeitenden Industrie werden für diesen Artikel unter anderem gute Laufeigenschaften bei hohen Nähgeschwindigkeiten gefordert._'Bei den üblichen hohen Nähgeschwindigkeiten, die nicht mit denen von Haushaltsnähmaschinen verglichen werden können, treten allerdings an den Fadenführungsstellen, besonders aber im öhr der Nadel, hohe mechanische Beanspruchungen durch Reibung und durch Erwärmung auf. Infolgedessen muß darauf geachtet werden, daß die Nähseide beim Nähen nicht beschädigt wird, d.h. daß vor allem kein Auf spleißen des gezwirnten Fadens in Einzelfilamente stattfindet.
Zum Schutz vor solchen schädlichen Einflüssen sind aus diesem Anlaß z.B. Nähseiden aus Polyamidmaterial mit einem Kunststoffilm bondiert (ummantelt) und gleichzeitig mit Säurefarbstcffen nach dem Säureschockverfahren gefärbt worden. Nähseiden aus Polyamidfilamenten haben jedoch den Nachteil, daß sie bei relativ niederer Temperatur erweichen und sich dann dehnen oder daß sie ^gar schmelzen, was dann zum Fadenbruch führt.
Unter diesem Gesichtspunkt sind Nähseiden aus Polyesterfilamenten aufgrund ihrer hervorragenden technologischen Eigenschaften daher sehr gefragt. Der besondere Vorteil gegenüber Nähseiden aus Polyamidfilamenten liegt in dem höheren Erweichungs- bzw. Schmelzpunkt des _Polyestermaterials und in der geringeren Dehnung beim Nähen auf Maschinen. Beide Faktoren erlauben mithin höhere Nähgeschwindigkeiten. Indessen ist bislang kein Verfahren zum gleichzeitigen Bondieren und Färben von Polyesterfilament für Nähseide bekannt geworden. Die für diesen Zweck auf Polyamidmaterial eingesetzten Bondierungsprodukte und Farbstoffe sind für Polyestermaterial nämlich nicht brauchbar.
Aus der DE-OS 26 38 237 ist zwar ein Verfahren bekannt, gemäß dem Fadenscharen, welche für die Herstellung von technischen Bändern bzw. Sicherheitsgurten vorgesehen sind und die aus Polyestermonofilament bestehen, unter Zuhilfenahme einer Kunstharzauflage nach einem ThermosolVerfahren mit Dispersionsfarbstoffen gefärbt werden. Die Kunstharzauflage erfüllt in diesem Fall hauptsächlich den Zweck, dennoch nicht fixierten, jedoch bereits auf die Fäden applizierten Dispersionsfarbstoff während des Webens der Bänder vor allem gegen Abrieb zu schützen. Die eigentliche Fixierung von Textilgut samt den aufgebrachten Farbstoffen erfolgt erst nach dem Verweben durch den Thermosolprozess.
Zum Unterschied davon müssen beim Bondieren von Nähseide aus Multifilament jedoch andere Gegebenheiten berücksichtigt werden, die gleichzeitig die Aufgabenstellung für die vorliegende Erfindung umreißen. Es sind hierbei folgende Bedingungen zu erfüllen:

a) Die Nähseide (aus Polyesterfilament) soll echt gefärbt sein. Das kann bei Polyestermaterial nur mit Dispersionsfarbstoffen erfolgen. Die Färbung muß außerdem reduktiv nachgereinigt werden, um oberflächlich auf den Fäden abgelagerten Farbstoff zu entfernen.
b) Die Einzelfilamente der Nähseide müssen entsprechende technologische Eigenschaften aufweisen, d.h. sie müssen ein vorgegebenes Schrumpf- und Dehnungsverhalten aufzeigen. Diese Qualifikationen können nur durch einen Hitzefixierprozess verliehen werden.
c) Die Nähseide muß die hohen mechanischen Beanspruchungen beim Nähen aushalten und dafür bestimmte Beschaffenheit besitzen. Vor allem muß man das Aufspleißen der gezwirnten Seide in Einzelfilamente, z.B. beim Reißen eines einzelnen Fadens im Multifilament, verhindern. Ferner soll das sogenannte Krinkeln, d.h. die Entstehung kleiner Schlingen beim Bilden der Nahtverschlingung, vermieden werden. Es soll außerdem keine statische Aufladung der Filamente auftreten, die Reibung soll herabgesetzt und die Fadenfestigkeit nicht vermindert sein. Bondieren verleiht der Nähseide diese gewünschten Eigenschaften.

Zusammenfassend hat also der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrundegelegen, Polyesterfilamente für den Einsatz als Nähseide gleichzeitig zu färben und zu bondieren, wobei die Bondierung nicht die Eigenschaften der Färbung und andererseits die Erfordernisse der Färbung auch nicht die Bondierung nachteilig beeinflussen sollten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das gezwirnte Multifilament kontinuierlich während des Umspulens mit einer einen oder mehrere Dispersionsfarbstoffe, ein Bindersystem aus einer oder mehreren thermisch vernetzbaren polymeren Acrylverbindungen sowie einen Vernetzungskatalysator enthaltenden, wäßrigen Dispersion bei einer Flottenaufnahme von 15-25 % (vom Gewicht der trockenen Ware) klotzt, danach trocknet und einer Hitzebehandlung von 15-60 Sekunden Dauer mittels Heißluft bei 19O-225°C unterwirft, die so behandelte Nähseide daraufhin vor dem -Wiederaufwickeln reduktiv nachreinigt und abschließend wie üblich präpariert.
In der Praxis wird zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens vorteilhaft wie folgt vorgegangen:

Man führt die Nähseide aus Polyesterfilamenten im Verlauf des Umspulens von einem Schärgatter oder Kettbaumträger kontinuierlich über einen Foulard, in dem die Klotzflotte mit z.B. einer Flottenaufnahme von ca. 20 % (vom Gewicht der trockenen Ware) aufgebracht wird, zum Trockner, vorteilhaft ein Zylindertrockner. Von dort fährt man mit den bei zumindest 110°C getrockneten Fäden durch die Heißluft- zone, in der gleichzeitig das Polyesterfilamentmaterial fixiert und stabilisiert wird, die Färbung fixiert und das Acrylharz ausgehärtet werden. Über Kühlwalzen, die auch zur Übernahme des Spannungsausgleichs vorgesehen wird, läuft die nun gefärbte und bondierte Nähseide der Nachbehandlung zu. Die Waschmaschine sollte 4 Bäder enthalten, je eines für die reduktive, alkalische Nachbehandlung, das Spülen und das Neutralisieren und für die Präparation. Danach wird das Substrat wieder getrocknet (Zylindertrockner oder Heißluftzone) und die fertig gefärbte und bondierte Nähseide schließlich aufgespult.

Eine besondere Bedeutung kommt bei dem neuen Verfahren der Menge und der Zusammensetzung der Dispersion der vernetzbaren polymeren Acrylverbindungen zu. Im allgemeinen werden 200 - 400 g/1 dieser harzbildenden Substanzen eingesetzt, vorzugsweise ein Copolymerisat aus Äthylacrylat, N-Methylolacrylamid und Acrylnitril.
Als erst in der Hitze sauer wirkender Vernetzungskatalysator finden erfindungsgemäß Substanzen vom Typ der Alkylolamin-Hydrochloride Verwendung, insbesondere Aminopropanol- Hydrochlorid.
Es war bei dieser hohen Einsatzmenge an vernetzbaren Acrylverbindungen überraschend, daß durch die infolge Harzbildung eigentlich erwartete Verhärtung die Geschmeidigkeit der Nähseide nicht beeinträchtigt wird - sondern, daß daraus der erstrebte Bondiereffekt, d.h. die Verklebung der Einzelfilamente, ohne Verminderung der Faserbiegsamkeit entsteht. Ferner war es nicht vorauszusehen, daß diese Bondierung durch die nachfolgende, aus Echtheitsgründen der Färbung unbedingt erforderliche reduktive, in stark alkalischem Medium bei höherer Temperatur durchgeführte Nachbehandlung der gefärbten Ware nicht ihrerseits Schaden erleidet und die gewünschte Glättung und Verleimung der Einzelfilamente erhalten bleibt.
Von der genauen Uberwachung der Trocknungs- und Fixierbedingungen hängen weitgehend die technologischen Eigenschaften der fertigen Nähseide ab. Je nach dem Titer der Einzelfilamente, ihrer Anzahl in der Nähseide müssen die Verweilzeiten von 15-60 Sekunden angepaßt werden.
Weiter ist die Wahl einer geeigneten Nachpräparation für die guten Laufeigenschaften der Nähseide beim Nähen mitentscheidend. Bewährt haben sich in dieser Hinsicht Weichmacher auf der Basis von Oleylsarkosid, Paraffinölemulsionen sowie Produkte auf Siliconöl-Basis, oder auch Mischungen dieser Produkte.

Beispiel 1

150 kg gezwirntes Multifilament von dtex 226 f 64 x 3 aus linearen Polyestern (Nähseide) auf Spulen a2,5 kg werden in einem Schärgatter aufgesteckt, im Verlauf des Abspulens geschärt und auf einem Foulard bei Raumtemperatur sowie mit 20 % Flottenaufnahme (vom Warengewicht) mit einerwäßrigen Flotte folgender Zusammensetzung geklotzt:

und 10,68 g/1 des Dispersionsfarbstoffes der Formel
Nach dem Klotzen wird das feuchte Fädenmaterial auf Trokkenzylindern bei ca. 110°C getrocknet und dann für ₂₅ Sekunden einer Heißluftbehandlung bei 210°C unterworfen. Die so erhaltene Färbung wird nach dem Abkühlen auf Kühlwalzen kontinuierlich nachgereinigt. Die Badtemperatur des benutzten reduktiven Nachreinigunnsbades beträgt 85°C; es sind dafür pro 1 kg Polyesterfilament im Liter Wasser aufzuwenden:
Danach wird die Färbung mit heißem Wasser bei 70°C gespült, mit Essigsäure neutralisiert und im letzten Bad präpariert. Das Präparationsbad enthält im Liter Wasser:
Die Auflage dieser Präparation beträgt 20 % vom Warengewicht. Danach werden die gefärbten sowie bondiertcn Polyesterfilamente getrocknet und aufgespult.
Man erhält eine schwarz gefärbte Nähseide mit guten Laufeigenschaften beim Nähen, guter Festigkeit und ausreichender' Dehnung.

Beispiel 2

Verwendet man anstelle der Farbstoffe aus Beispiel 1 folgende Farbstoffkombination:
und verfährt sonst genau so wie in Beispiel 1 beschrieben, dann erhält man eine dunkelblaue Nähseide mit guten Gebrauchseigenschaften.

Beispiel 3

Man verfährt genau wie in Beispiel 1, verwendet jedoch anstelle der dort genannten Farbstoffkombination folgende Farbstoffe:
Nach dem Färben, Bondieren und Nachbehandeln erhält man eine braune Nähseide mit dem geforderten Verhalten beim Nähen.
Das gleiche Ergebnis wie in den Beispielen 1 bis 3 wird erhalten, wenn man anstelle von Polyester-Multifilament von dtex 226 f 64, dreifach gezwirnt hier ein solches vom selben Titer sowie Fadenzahl, jedoch zweifach gezwirnt verwendet.
Entsprechende Resultate lassen sich auch erzielen, wenn man Nähseide aus dem Multifilament von dtex 74 f 16/ bzw. f 24, 2- bzw. 3-fach gezwirnt oder von dtex 455 f 96, 2- bzw. 3-fach gezwirnt einsetzt und zur Fixierung einer Heißluftbehandlung von 15 oder 60 Sekunden unterzieht.

Claims

1. Verfahren zum gleichzeitigen Färben und Bondieren von Nähseide bestehend aus Filamenten von linearen Polyestern, dadurch gekennzeichnet, daß man das gezwirnte Multifilament kontinuierlich während des Umspulens mit einer einen oder mehrere Dispersionsfarbstoffe, ein Bindersystem aus einer oder mehreren thermisch vernetzbaren, polymeren Acrylverbindungen sowie einen Vernetzungskatalysator enthaltenden, wäßrigen Dispersion bei einer Flottenaufnahme von 15-25 % (bezogen auf das Gewicht der trockenen Ware) klotzt, danach trocknet und einer Hitzebehandlung von 15-60 Sekunden Dauer mittels Heißluft bei 190-225°C unterwirft, die so behandelte Nähseide daraufhin vor dem Wiederaufwickeln kontinuierlich reduktiv nachreinigt und abschließend wie üblich präpariert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Klotzflotte 200-400 g/1 der vernetzbaren, polymeren Acrylverbindungen verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als vernetzbare Acrylverbindungen ein polymeres Gemisch aus Äthylacrylat, Methylolacrylamid und Acrylnitril verwendet.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vernetzungskatalysatoren Alkylolamin-Hydrochloride verwendet.