DD142209A5

DD142209A5 - Faserstrukturen aus gespaltenen mehrkomponentenfasern

Info

Publication number: DD142209A5
Application number: DD79211358A
Authority: DD
Inventors: Klaus Gerlach; Nikolaus Mathes; Friedbert Wechs
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1979-03-02
Publication date: 1980-06-11
Also published as: YU40363B; BR7901299A; LU80983A1; CA1137265A; HK12483A; MX154255A; IE791021L; IN151234B; IT7948157A0; RO81872B; FR2418820A1; GB2015421B; SE7901887L; AU4441079A; SE441839B; FI790713A; ES478109A1; NL7901475A; YU52379A; PL213853A1

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Faserstrukturen wie Stapelfasern, Garne und Flächengebilde wie Gewebe, Gewirke, Vliese u. dgl» aus gespaltenen Mehrkomponentenfasem sowie Verfahren zur Herstellung derartiger Gebilde durch Spalten von Mehrkomponentenfasem durch Behandeln derselben mit organischen Lösungsmitteln»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind schon einerseits zahlreiche Verfahren bekannt geworden, eine Paser aus zwei oder mehreren miteinander unverträglichen Polymerkomponenten herzustellen, wobei die Polymerkomponenten im Faserquerschnitt auf die verschiedenste Weise verteilt sein können. Auch hat man andererseits bereits nach verschiedenen Methoden versucht, die Komponenten von Mehrkomponentenfasem nach dem Verspinnen wieder zu trennen«

So wird in der GB-PS 1 171 343 ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrkomponenten-Fadens beschrieben, bei dem eine Fülle sehr feiner Mikrofilamente (Segmente) der Komponente A ringsum von einer Matrixkomponente B umgeben und von dieser gegeneinander getrennt sind oder bei dem die einzelnen

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Filamente aus den Komponenten A und B nebeneinander liegen, wobei Filamente aus der Komponente A sowohl mit anderen Filamenten aus der Komponente A als auch mit Filamenten aus der Komponente B Kontakt haben· Das gleiche gilt für FiLamente aus der Komponente B· Die Herstellung solcher Fäden soll erfolgen, indem zunächst Bicomponentengebilde mit Kern-· Mantel« oder Seite-an-Seite-Struktur vorgeformt werden, eine Vielzahl solcher vorgeformter Gebilde in einer sich trichterförmig verjüngenden und in einer Spinnöffnung mündenden Kam« mer gesammelt und durch die Spinnöffnung ausgepreßt wird« Die Anordnung der Segmente zueinander im Querschnitt des fertigen Fadens wie auch die Trennung der Segmente durch die Matrix-Komponente ist zufallsbedingt· Spezielle Querschnittsgeometrien lassen sich reproduzierbar nicht herstellen· Hinweise, daß sich solche Mehrkomponentenfäden in Filamente aus den einzelnen Komponenten durch Spalten trennen lassen, finden sich in dieser britischen Patentschrift nicht·

Aus der DE-OS 2 117 076 ist ein Verfahren zur Herstellung von Fäden bekannt, die aus mehreren Segmenten und einer die Segmente trennenden Matrix bestehen, bei dem man einen Fluß aus einem flüssigen Spinnmaterial, der aus mindestens zwei dünnen Schichten mit im wesentlichen gleichmäßiger Dicke besteht, wobei die Schichten sich radial vom Mittelpunkt des Querschnitts einer zu einer Austrittsöffnung führenden Leitung bis zur Wand der Leitung erstrecken, von einer in Achsrichtung über der Leitung liegenden Zuführdüse in die Leitung einführt, und daß man gleichzeitig einen Fluß eines anderen Spinnmaterials in jeden Abschnitt einpreßt, der durch die obigen radial verlaufenden dünnen Schichten und die Wandung der Leitung gebildet wird, um die obige dünne

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Schicht zwischen die Ströme des letzteren Spinnmaterials einzubetten, und daß man schließlich den vereinigten Fluß durch die Austrittsöffnung extrudiert, ohne daß eine Störung der Strömungslinie der dünnen Schicht auftritt· Obwohl in Fig· bis 6 dieser Offenlegungsschrift Querschnitte mit drei bis sechs Segmenten dargestellt sind, wird auf Seite 14 Abs. 1 darauf hingewiesen, daß die Herstellung von Fäden mit drei, fünf oder mehr Segmenten (mit Ausnahme von sechs Segmenten) nur schwierig herzustellen sind· Die aus dieser Schrift bekannten Spinnköpfe sind ebenfalls nur schwierig herzustellen; eine Umstellung der Spinnköpfe von einem Fadenquerschnitt auf einen anderen, beispielsweise von einem solchen mit vier auf -einen solchen mit sechs Segmenten, ist praktisch nicht möglich· Eine Trennung des Mehrsegmentfadens in Matrix- und Segmentfäden wird nicht beschrieben; es wird lediglich die Lehre gegeben, mit V/asser oder organischen Lösungsmitteln diese aufzulösen oder zu zersetzen.

Auch in der DE-OS 2 040 802 sind Fadenquerschnitte dargestellt, in denen eine Vielzahl von Segmenten von einer Matrix-Komponente vollständig umhüllt sind. Über die Herstellung solcher Fäden sind nähere Angaben nicht enthalten. Eine Spaltung derartiger Verbundfaden in die einzelnen Komponenten wird in dieser Schrift nicht offenbart·

Schließlich sind auch in der ITL-OS 67 12 909 zahlreiche Fadenquerschnitte offenbart worden, welche mehr als zwei Segmente enthalten. Die Segmente bestehen allesamt aus unterschiedlichen Polymerkomponenten, die nicht durch eine Matrix-Komponente voneinander getrennt sind. Außerdem sind die meisten Fadenquerschnitte von der Matrix-Komponente ringsum umgeben. Solche Fäden lassen sich, obwohl dies ein

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wesentliches Ziel vieler jüngerer Entwicklungen auf dem Gebiet der Mehrkomponentenfäden ist, nicht durch mechanische und/oder chemische Nachbehandlung in ein Fadenbündel aus äußerst feinen Fäden und/oder Pasern auflösen»

Die GB-PS 1 104 694 vermittelt die Lehre, aus Matrix-Fibrillenfäden feintitrige Filamente zu gewinnen, indem man den Matrix-Fibrillenfaden vorbehandelt, z.B. durch Einwirkenlassen von Wärme, Lösungsmitteln oder Quellmitteln und ihn sodann einer Biegebeanspruchung unterwirft. Dieses Verfahren führt jedoch zu Fäden, die nur teilweise und sehr unregelmäßig fibrillieren. Aus derartigen Fäden hergestellte textile Flächengebilde sind nur bedingt brauchbar und besitzen nicht die gewünschte Weichheit und den erforderlichen seidenartigen Glanz· Auch lassen sie hinsichtlich ihrer Deckkraft erheblich zu wünschen übrig«

Der DE-AS 24 19 318 ist die Lehre zu entnehmen, textile Faserstrukturen aus Mehrkomponentenfäden aus Polyamid und weiteren Polymeren herzustellen, indem man zum Fibrillieren eine mit Hilfe eines oberflächenaktiven Mittels hergestellte wäßrige Emulsion von 1,5 bis 50 Gew,-% Benzylalkohol und bzw« oder Phenylalkohol verwendet, wobei eine prozentuale Durchlässigkeit von weniger als 20 % für Licht der Wellenlänge 495 nm für die Behänd lungs lösung vorausgesetzt wird.

Von Nachteil bei diesem Verfahren ist zunächst einmal, daß man die Zusammensetzung der Behandlungsmittel sowie die Behandlungsbedingungen genau kontrollieren muß· Darüber hinaus muß das textile Flächengebilde einer verhältnismäßig lang andauernden Einwirkung unterzogen werden, damit überhaupt eine entsprechende Fibrillierung auftritt. Auch

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besteht dabei die Gefahr, daß das Polyamid sich im Laufe des Einwirkens verändert und das Endprodukt nicht mehr die gewünschten Eigenschaften aufweist·

Schließlich ist es äußerst schwierig mit diesem Verfahren einen bestimmten Fibrillierungsgrad einzustellen; häufig erreicht man nur eine unvollständige Fibrillierung des Fadens, Dartiber hinaus kommt es bei den in der genannten Auslegeschrift beschriebenen Verfahren leicht zu einem Verkleben der Pasern untereinander·

Auch in der DE-OS 25 05 272 werden ähnliche Verfahren beschrieben, in denen noch eine Reihe von weiteren organischen Lösungsmitteln angegeben werden, die als Lösungen oder Emulsionen in V/asser eingesetzt werden. Auch bei dieser Arbeitsweise treten im wesentlichen die gleichen Nachteile auf, die schon bei der Erörterung der DE-AS 24 19 318 erwähnt wurden. Schließlich treten auch bei der Aufarbeitung von wäßrigen Lösungen bzw, Emulsionen, die organische Lösungsmittel enthalten, erhebliche Schwierigkeiten auf; so ist es nicht nur umständlich das reine organische Lösungsmittel zurückzugewinnen und einem weiteren Einsatz zuzuführen, es treten darüber hinaus auch erhebliche Probleme bei der Reinigung des Wassers auf, die insbesondere im Hinblick auf den Umweltschutz von Bedeutung sind·

In der US-PS 3 117 362 wird da3 Behandeln von Mehrkomponentenfasern mit Aceton beschrieben. Obwohl die Fäden fünf Minuten lang in dein Lösungsmittel eingetaucht bleiben, tritt keine merkliche Trennung ein und bei einem Ziehen der Fäden über eine scharfe Kante v/ird nur eine beilweise Spaltung erzielt· Erst bei einer dreimaligen derartigen mechanischen Zusatzbehandlung soll eine vollständige Spaltung auftreten.

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Obwohl bereits eine Reihe von Methoden zum Spalten von Mehrkomponentenfasem und zur Herstellung entsprechender Faserstrukturen bekannt sind, besteht noch ein Bedürfnis nach verbesserten Verfahren, die Faserstrukturen mit vorteilhafteren Eigenschaften ergeben·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Herstellung von Faserstrukturen durch Spalten von Mehrkomponentenfasem auf einfache, wirtschaftliche und reproduzierbare V/eise erlaubt, mit dem gezielt ein gewünschter Grad der Spaltung eingestellt werden und insbesondere eine vollständige Trennung des Fadens erreicht werden kann und das zu Faserstrukturen führt, die sich durch Titerfeinheit, weichen seidenartigen Griff, hohe Deckkraft und Regelmäßigkeit sowie vielseitige Anwendbarkeit sowohl auf textilem als auch auf technischem Gebiet auszeichnen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Faserstrukturen mit den gewünschten Eigenschaften mit Hilfe von geeigneten organischen Lösungsmitteln herzustellen und geeignete Bedingungen dafür aufzufinden·

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Faseretrukturen durch Spalten von Mehrkomponentenfasem durch Behandeln mit organischen Lösungsmitteln wird in der V/eise durchgeführt, daß man, insbesondere nach ihrer Verarbeitung zu Faserstrukturen wie Stapelfasern, Filamenten, Garnen oder Flächengebilden, schrumpffähige, im wesentlichen unfizierte

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Mehrkomponentenfasern aus mindestens zwei miteinander unverträglichen, im Faden querschnitt matrix- und mehrfach segment förmig angeordneten Komponenten, wobei die Segmente einen Anteil des Gesamtquerschnittes von etwa 20 bis 80 % ausmachen und mindestens 3 Segmente peripher ohne völlige Umhüllung durch die Matrixkomponenten angeordnet sind, mit einem flüssigen oder gasförmigen organischen Lösungsmittel behandelt, das die Hullschrumpftemperatur des Matrixpolymeren oder des Segmentpolymeren um mindestens 160 ⁰C herabgesetzt und in dem die die Paser aufbauenden Polymerkomponenten ein unterschiedliches Schrumpfverhalten zeigen·

Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, wenn die peripheren Segmente durch die Matrixkomponente völlig voneinander getrennt sind· Dabei können im Fadenquerschnitt mindestens 6 Segmente oder mindestens 12 Segmente peripher angeordnet sein· Weiterhin können mindestens jeweils 20 % oder etwa 50 % des Umfangs der peripheren Segmente nicht von der Matr!Komponente umgeben sein·

Der von der Matrixkomponente umgebene Teil des Segmentumfangs der peripheren Segmente kann erfindungsgemäß eine konvexe, im wesentlichen rundliche oder eine unregelmäßige, ggf· gezackte Form aufweisen·

Die peripheren Segmente können im Faserquerschnitt symmetrisch oder nicht symmetrisch angeordnet sein·

Im Faserquerschnitt kann neben den peripheren Segmenten noch ein zentral angeordnetes Segment aus dem gleichen oder einem dritten Polymeren vorhanden sein, das von den peripheren Segmenten vollständig durch das Matrixpolymer getrennt ist.

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Der Faserquerschnitt kann erfindungsgemäß noch weitere, von der Matrixkomponente völlig umgebene Segmente in regelmäßiger oder unregelmäßiger Anordnung enthalten.

Erfindungsgemäß wird ein Lösungsmittel verwendet, in dem die Induktionszeit für die Schrumpfung der für die Matrix verwendeten Polymeren kleiner oder größer ist als die der für die peripheren Segmente verwendeten Polymeren.

Insbesondere wird ein Lösungsmittel verwendet, in dem die Schrumpfgeschwindigkeit der Matrix größer oder kleiner als die Schrumpf geschwindigkeit der peripheren Segmente ist«

Der Schrumpf der Matrix bzw. der peripheren Segmente sollte erfindungsgemäß mindestens 10 %, vorteilhafterweise mindestens 15 % betragen.

Erfindungsgemäß sollte ein Lösungsmittel verwendet werden, das die Nullschrumpftemperatur des Matrixpolymeren oder des Segmentpolymeren um mindestens 200 ⁰C herabsetzt»

Besonders vorteilhafte Lösungsmittel sind Methylenchlorid, 1,1,2,2-Tetrachloräthan, 1,1,2-Trichloräthan, Chloroform.

Als Matrixkomponente werden erfindungsgemäß Polyester auf der Basis von Terephthalsäure und als Segmentkomponente Polyamid verwendet«

Insbesondere werden als Matrixkomponente Polyamid und als Segmentkomponente Polyester auf der Basis von Terephthalsäure verwendet.

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Weiterhin kann als Segmentkomponente ein Mischpolyamid verwendet werden· Auch als Matrixkomponente kann ein Mischpolyamid verwendet v/erden·

Das Mischpolyamid kann ein Copolymer auf der Basis £-Caprolactam und Hexamethylendiamin/Adipinsäure sein·

Erfindungsgemäß beträgt der Flächeninhalt eines peripheren Segmentes im Fadenquerschnitt höchstens etwa 1/5, vorzugsweise nur höchstens etwa 1/8 des Gesamtflächeninhaltes.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Behandlung mit dem organischen lösungsmittel gleichzeitig mit einem Färbeprozeß kombiniert werden·

Erfindungsgemäß können die Mehrkomponentenfasern während der Behandlung mit dem Lösungsmittel einer zusätzlichen mechanischen Behandlung, beispielsweise mit Ultraschall unterworfen werden·

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Faserstrulcturen des Matrix-Segment-Typs hergestellt v/erden, die gekennzeichnet sind durch eine Matrixfaser aus Polyalkylenterephthalat oder Polyamid und mindestens drei davon ganz oder teilweise abgespaltenen Segmentfasern аиз Polyamid oder Polyalkylenterephthalat, wobei die Matrixfaser gegenüber den Segmentfasern um mindestens etwa 10 % geschrumpft ist·

Mit dem erfindungsgemaßen Verfahren können besonders effektvolle Fasergebilde hergestellt v/erden, die insbesondere gekennzeichnet sind durch eine durch Weben, Wirken oder Strikken vorgenommene Anordnung der Mehrkomponentenfasern zu einem Flächengebilde und nach oben und nach unten aus der

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Flächenebene herausragende Segmentfasern oder durch Matrix und Segmentfasern endlicher Länge in regelloser Anordnung mit unterschiedlicher Krümmung, wobei die Segmentfasern insgesamt stärker gekrümmt sind als die Matrixfasern, weiterhin durch eine durch V/eben, Wirken oder Stricken vorgenommene Anordnung der Mehrkomponentenfasern zu einem Flächengebilde und nach oben und nach unten aus der Flächenebene herausragenden Matrixfaserbögen·

Es können auch Faserstrukturen hergestellt werden mit fixierten Bereichen mit ungespaltenen Mehrkomponentenfaseranteilen oder mit verdichteten, regelmäßig angeordneten fixierten Bereichen. Dabei wird in der Weise verfahren, daß man Mehrkomponentenfasern zu einem Gewebe, Gewirke oder Gestricke verarbeitet, auf dem Gewirke, Gestricke oder Gewebe die Mehrkomponentenfasern bereichsweise fixiert und die Faserstruktur sodann mit dem Lösungsmittel behandelt· Zur bereichsweisen Aufbringung der Fixierung können Muster durch Heißkalandrieren aufgeprägt werden·

Erfindungsgemäß können Mehrkomponentenfasern auch zu einem Vlies bzw· zu einem genadelten Vlies angeordnet sein·

Erfindungsgemäß können auch solche Faserstrukturen hergestellt werden, die gekennzeichnet sind durch gebundene Mehrkomponentenfasem, wobei die Bindung der Fasern an den Kreuzungsstellen durch Polyamid bewirkt wird und sich an den Faserkreuzungsstellen Segmentfasern mit Segmentfasern gebunden, Segmentfasern mit Matrixfasern gebunden und Matrixfasern mit Matrixfasern ungebunden kreuzen oder durch gebundene Mehrkomponentenfasem, wobei die Bindung der Fasern an den Kreuzungsstellen durch Polyamid bewirkt wird und sich

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an den Faserkreuzungsstellen Segmentfasern mit Segmentfasern ungebunden, Segmentfasern mit Matrixfasern gebunden und Matrixfasern mit Matrixfasern gebunden kreuzen oder auch durch gebundene Mehrkomponentenfasern, wobei die Bindung der Pasern an den Kreuzungsstellen durch Copolyester bewirkt wird und sich an den Faserkreuzungsstellen Segmentfasern mit Segmentfasern ungebunden, Segmentfasern mit Matrixfasern gebunden und Matrixfasern mit Matrixfasern gebunden kreuzen·

In den erfindungsgemäßen Faserstrukturen kann eine Matrixfaser ein oder mehrere Kernsegmente aus Polyalkylenterephthalat enthalten· Die Segraentfaser oder die Matrixfaser kann ein Mischpolyanid sein, beispielsweise auf der Basis von £-Caprolactam und Hexamethylendiamin/Adipinsäure·

Die erfindungsgemäß hergestellte Faserstruktur kann gekennzeichnet sein durch eine flockenartige Anordnung der Mehrkomponentenfasern, durch ganz oder teilweise geöffnte Segmentfasern durch ganz oder teilweise geöffnte Matrixfaserbb'gen.

Erfindungsgemäß kann auch eine Faserstruktur hergestellt werden, die ganz oder teilweise aus gespaltenen Mehrkomponentenfasern des Matrixsegmenttyps besteht, die insbesondere gekennzeichnet ist durch eine ganz und/oder teilweise Spaltung in Matrixfasern und Segmentfasern, wobei die nur teilweise gespaltenen Mehrkomponentenfasem noch einen mechanischen Zusammenhalt der Matrix und Segmentanteile aufweisen und zum Teil Schlitze zwischen den Matrix und Segmentfasern besitzen und zum Teil am Rand der Mehrkomponentenfaser entsprechend den Phasengrenzen lediglich Längsriefen aufweisen·

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Unter Faserstrukturen im Rahmen der Erfindung sind zu verstehen lineare Gebilde wie Stapelfasern von kurzer als auch größerer Schnittlänge, praktisch endlose lineare Gebilde wie Fäden oder Garne aus endlosen Fasern oder Stapelfasern sowie Flächengebilde wie Gewebe, Gewirke, Gelege, Vliese, beflockte Unterlagen wie auch Flächengebilde, die auf einer oder auf beiden Seiten mit einem Flor versehen sind und dergleichen und schließlich dreidimensionale Gebilde wie Watte, lockere oder gepreßte geformte oder ungeformte Fasermassen·

Schrumpffähig im Rahmen der Erfindung bedeutet, daß der im Fadenquerschnitt matrixförmig oder segmentartig angeordnete Polyester durch die erfindungsgemäße Behandlung mit dem Lösungsmittel schrumpft, das heißt, sich verkürzt·

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Das Schrumpfvermögen der Faser hängt von ihrer Vorgeschichte und den Schrumpfbedingungen wie Temperatur, Behandlungsdauer usw. ab. Insbesondere sind von Einfluß auf die Schrumpffähigkeit der Faser die Bedingungen, die beim Spinnen und/oder Verstrecken der Fasern herrschten.

Ausreichendes Schrumpfvermögen im Rahmen der Erfindung läßt sich der Faser im allgemeinen durch ein Verstrecken verleihen, wie es bei der Herstellung von Polyesterfäden üblich ist, zum Beispiel durch eine Verstreckung, die das Dreifache und mehr beträgt. Man kann ein ausreichendes Schrumpfvermögen auch dadurch erreichen, daß man die Fäden beim Spinnen mit erhöhter Geschwindigkeit abzieht und einer geringen Verstreckung unterwirft. Auch eine Luftverstreckung, wie sie beim Herstellen von Spinnvliesen üblich ist, kann zu dem erforderlichen Schrumpf -vermögen führen.

Von Bedeutung ist, daß die Matrixkomponente bzw. Segmentkomponente in dem Lösungsmittel noch einen merklichen Schrumpf aufweist. Zweckmäßigerweise sollte dieser Schrumpf mindestens 10 % betragen, wobei ein Schrumpf von mindestens 15 % bevorzugt wird.

Ob durch, die Herstellungsbedingungen ein genügender Schrumpf gegeben ist, braucht nicht unbedingt an der Mehrkomponentenfaser selbst geprüft zu werden, sondern kann auch an unter sonst gleichen Bedingungen, jedoch unter der ausschließlichen Verwendung des Matrix- bzw. Segmentpolymeren hergestellten Monokomponentenfaden untersucht werden, das heißt, man stellt unter sonst gleichen Bedingungen wie bei der Herstellung der Mehrkomponentenfaser, das heißt unter gleichem Abzug beim Spinnen und gleicher Verstreckung Fasern her, die lediglich aus Polyester bestehen und bestimmt deren Schrumpf in dem Lösungsmittel.

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Zur Bestimmung des Schrumpf werden zum Beispiel die Fasern weitgehend entsprechend den beabsichtigten Spaltbedingungen behandelt, zum Beispiel wird ein Faserstrang von 50 cm Länge, der etwa am Anfang und Ende zwei Abstandsmarkierungen trägt, 5 Minuten lang bei 35°C in Methylenchlorid eingetaucht. Der Schrumpf ergibt sich aus der Differenz der Abstände der Markierungen vor bzw. nach der Behandlung mit dem Lösungsmittel.

Wichtig ist ferner, daß die Matrix- und die Segmentkomponenten in dem Lösungsmittel ein unterschiedliches Schrumpfverhalten zeigen. Das kann z.B. in der Weise gegeben sein, daß nur die Matrix bzw. die Segmente schrumpfen, die Segmente bzw. die Matrix hingegen nicht. Der Unterschied kann auch darin liegen, daß der Schrumpf unterschiedlich groß ist. Wesentlich ist jedoch, daß die Induktionszeit, d.h. die Zeit, bis zu der der Schrumpf im Behändlungsinedium merkbare Ausmaße gewinnt, unterschiedlich ist. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es von Bedeutung, daß die Induktionszeit für den Schrumpf entweder bei der Matrixkomponente oder der Segmentkoroponente möglichst klein ist und vorzugsweise nur die Größenordnung von Sekunden beträgt. Der Unterschied im Schrumpfverhalten kann sich auch darin äußern, daß die Matrix bzw. die Segmente eine größere Schrumpfgeschwindigkeit als die Segmente bzw. die Matrix besitzen.

Nähere Einzelheiten über die Bestimmungen der Induktionszeit sind den beiden Veröffentlichungen von N.L. Lindner in der Zeitschrift Colloid und Polymer Sei. 255, 213 ff. und 433 ff. (1977) zu entnehmen.

Im Rahmen der Erfindung bedeutet im wesentlichen unfixiert, daß die Mehrkomponentenfasern vor der Behandlung mit dem Lösungsmittel noch nicht, insbesondere noch nicht auf thermische Weise in der Weise fixiert worden sind, daß ihr

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ursprüngliches/ durch die Spinn- und/oder Streckbedingungen verliehenes Schrumpfvermögen ganz oder teilweise beseitigt worden wäre. Auch eine Fixierung beispielsweise mit chemischen Mitteln sollte vor der eigentlichen Spaltungsbehandlung vermieden werden.

Das Wort Faser im Rahmen der Erfindung bedeutet sowohl Fasern mit endlicher Länge wie Kurzschnitt oder übliche Stapelfasern als auch praktisch endlose Gebilde wie Filamente.

Unter Mehrkomponentenfaser mit Matrix und mehrfach segmentförmig angeordneten Komponenten sind Fasern zu verstehen, bei welchen die einzelnen Segmente und die Matrix kontinuierlich durchgehend entlang der Faserachse angeordnet sind, so daß der Faserquerschnitt im wesentlichen über die Faserlänge gleich ist. Dabei ist unter der Matrix die Komponente zu verstehen, in welcher die anderen Komponenten eingelagert bzw. eingebettet sind. Beispiele für Faserquerschnitte , die im Rahmen der Erfindung besonders geeignet sind, sind in der Figur 1 bis 7 dargestellt, wobei a) die Mabrix und b) die Segmente bedeuten.

Miteinander unverträgliche Polymere bedeutet, daß die Polymere nicht miteinander mischbar sind und keine chemische Reaktion miteinander eingehen und daß sie insbesondere, wenn sie z.B. in der Schmelze miteinander vermengt oder als Komponenten nebeneinander gemeinsam zu einer Mehrkomponentenfaser versponnen werden, unter den gegebenen Bedingungen eine deutliche Phasengrenze aufweisen. Zu derartigen unverträglichen Polymeren gehören insbesondere Polyamide und Polyester, wobei Polyester auf der Basis von Terephthalsäure im Rahmen der Erfindung bevorzugt werden. Diese beiden Polymeren zeigen in der Schmelze, zumindest innerhalb bestimmter Zeiten auch keine merkliche chemische Reaktionen miteinander,, so daß

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praktisch keine oder kaum Mischpolymere gebildet werden, die die beiden Phasen fester miteinander verkleben würden· Es versteht sich von selbst, daß Austauschreaktionen, die zwischen Polyester und Polyamiden in der Schmelze innerhalb längerer Zeit auftreten können, wie sie beispielsweise in Doklady Akademii Wauk SSSR 1962, Band, 147, Nr · 6, Seite 13, 165 bis 8 beschrieben werden, außer Betracht bleiben·

Mehrkomponentenfasern, die den erfindungsgemäß erforderlichen Fadenquerschnitt aufv/eisen, können auf verschiedene Art und V/eise hergestellt werden, indem man unter Verwendung entsprechender Düsen bzw, Spinneinrichtungen und Einsatz von ζ·Β· Polyamiden und Polyestern Mehrkomponentenfasern nach dem Schmelzspinnverfahren herstellt, diese auf übliche Art und Weise verstreckt, so daß sie ein ausreichendes Schrumpfvermögen besitzen. Besonders vorteilhaft lassen sich derartige Mehrkomponentenfasern nach einem Verfahren und mit einer Vorrichtung herstellen, wie sie in der BE-Patentanmeldung P 28 03 136.9 beschrieben werden. Dabei lassen sich Mehrkomponentenfasern mit Querschnitten, wie sie in den Pig· 1, 2 und 6 der erwähnten Anmeldung dargestellt worden ist, gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft spalten, d.h. auf eine Weise, daß im wesentlichen eine vollständige Trennung der peripheren Segmente und der Matrix stattfindet, wenn die Segmente aus Polyamid bestehen.

Die Querschnitte gemäß Pig. 1-7 eignen sich sehr, wenn Polyestersegmente vorliegen·

In vielen Fällen tritt bei Querschnitten wie gemäß Fig, 3 sogar eine Trennung, ganz oder teilweise des Kernsegments auf, z.B. wenn periphere Segmente und Kernsegment aus Polyester bestehen·

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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsforra des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Mehrkomponentenfasern, hergestellt gemäß der DE-Patentanmeldung P 28 03 236.9 mit Polyestermatrix und peripheren Segmenten aus Polyamid oder umgekehrt, durch Einwirkung des organischen Lösungsmittels gespalten*

Die noch schrumpffähigen Mehrkomponentenfasern, hergestellt z.B. nach der Lehre der DE-Patentanmeldung P 28 03 136·9, haben einerseits ausreichend hohe Haftkräfte zwischen der Matrix und den Segmenten, um weitgehend ungespalten eine übliche Verarbeitung z.B. zu Paservliesen und Gewirken und dgl# zu ermöglichen, und andererseits ein ausreichendes Schrumpfvermögen, um sich bei der Einwirkung des Lösungsmittels erfindungsgemäß in die einzelnen Komponenten zu trennen·

Unter organischem Lösungsmittel im Sinne der Erfindung sind chemische Stoffe zu verstehen, die andere Stoffe auf physikalischem Wege zur Lösung bringen können· Es ist nicht erforderlich und sogar unerwünscht, daß das Lösungsmittel eines oder alle Polymeren, aus denen die Mehrkomponentenfasem sich zusammensetzen, selbst lösen. Das Lösungsmittel sollte die Matrixfasern möglichst stark, die Segmente hingegen wenig oder gar nicht schrumpfen lassen bzw· umgekehrt*

Die Nullschrumpftemperaturen können nach einem Verfahren bestimmt werden, das z.B. in Lenzinger Berichte Mai 1976, Folge 40, Seite 22 bis 29 erläutert wird* Dabei sind dynamische Schrumpfkurven von Fäden in dem Lösungsmittel zu bestimmen, das für die Behandlung der Mehrkomponentenfaser in Präge kommt* Die Extrapolation des linearen Teil der dynamischen Schrumpfkurve ergibt als Schnittpunkt mit der Abszisse die Nullschrumpftemperatur.

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Es hat sich gezeigt, daß erfindungsgemäß insbesondere die Lösungsmittel Methylenchlorid, 1,1,2,2-Tetrachloräthan, 1,1,2-Trichloräthan und Chloroform die Nullschrumpftemperatur des Matrixpolymeren bzw. des Segmentpolymeren in ausreichender Weise herabsetzen und eine unerwartet günstige Spaltung der Mehrkomponentenfasern bewirken.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren tritt bei dem Spalten ein beachtlicher Schrumpf der Matrixfaser bzw. der Segmentfasern auf, der im allgemeinen mindestens 10 %, vorzugsweise mindestens 15 bis 25 % beträgt.

Die Behandlung ist im allgemeinen sehr kurz, und es reicht vielfach eine Zeit von wenigen Sekunden bis zu einer oder einigen Minuten aus, um die gewünschte Spaltung zu erhalten. Bei der erfindungsgemäßen Verwendung des Lösungsmittels, z.B. Methylenchlorid brauchen keine Hilfsstoffe eingesetzt zu werden, so daß praktisch reine Lösungsmittel ohne Verdünnungsmittel und sonstige Zusätze genommen werden können.

Die Einwirkung des Methylenchlorid kann bei Zimmertemperatur oder auch bei höheren Temperaturen stattfinden. Es ist ebenfalls möglich, die Behandlung mit Methylenchloridgasen durchzuführen.

Im Rahmen der Erfindung lassen sich FaserStrukturen der verschiedensten Art durch Spalten der Mehrkomponentenfaser herstellen. So kann man zum Beispiel lineare Faserstrukturen, das heißt Fasern endlicher Länge herstellen, die die verschiedensten Längen aufweisen können. Es ist möglich, sogenannte Kurzschnittsfasern zu spalten. Auch kann man Stapelfasern mit Längen wie 10, 20, 50,100 mm und länger spalten. Es ist ebenfalls möglich, Fasern von praktisch endloser Länge, die meist auch als Filamente bezeichnet werden, zu spalten.

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Die Spaltung der Mehrkomponentenfasern kann nicht nur an Faserstrukturen wie Stapelfasern oder Endlosfäden vorgenommen werden, sondern insbesondere auch an Faserstrukturen, die durch Verarbeitung der Mehrkomponentenfasern zu textlien und technischen Gebilden erhalten worden sind. Hier sind insbesondere zu erwähnen Gewirke, Gewebe, Geflechte, Gelege und Vliese, vor allem Vliese in regelloser Anordnung der Fasern und genadelte Vliese, Watte, beflockte Unterlagen sowie Gebilde, die auf einer oder beiden Seiten einen Flor aufweisen.

Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Maschenwaren, wie Gewirken und Gestricken sowie von Geweben, bei denen zunächst durch Stricken, Wirken oder Weben von noch nicht gespaltenen Mehrkomponentenfasern bzw. Fäden ein entsprechendes Flächengebilde hergestellt wird. Dieses Flächengebilde wird sodann mit dem Lösungsmittel behandelt, so daß die Fasern im textlien Flächengebilde schrumpfen, dabei tritt eine Verdichtung auf, die sich u.a. durch interessante optische Effekte und eine hohe Deckkraft des Gebildes bemerkbar machen. Bei der Behandlung derartiger Faserstrukturen mit dem Lösungsmittel schrumpft die Matrixkomponente bzw. die Segmente und bewirken eine Spannung bzw. einen Flächenschrumpf, bei dem die Segmentfäden bzw. die Matrixfäden gekrümmt werden und als bogenförmige Ausbuchtungen oberhalb und unterhalb der Flächenebene des Flächengebildes wahrzunehmen sind.

Insbesondere bei der Behandlung von Mehrkomponentenfasern endlicher Länge tritt während des Spaltens eine gewisse Krümmung der Fasern auf, wobei die Krümmung der Segmentfasern insgesamt stärker ist als die der Matrixfasern. Die Krümmung dar Segmentfasern und der gleichzeitig auf-

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tretende Schrumpf wirkt vor allem bei Flächengebilden wie Vliesen, bei denen die Fasern in regelloser Anordnung gelegt sind, einen Flächenschrumpf, wobei sich das Material erheblich verdichtet und eine enorme Deckkraft erhält. Gleichzeitig tritt eine außerordentlich starke Verfilzung auf, die einen sehr intensiven Zusammenhalt der Fasern mit sich bringt.

Faserstrukturen gemäß der Erfindung können ganz oder teilweise aus den ganz oder teilweise gespaltenen Mehrkomponentenfasern bestehen, das heißt, sie können auch andere Faserarten wie übliche Monokomponentenfaser^ zum Beispiel Polyester und/oder Polyamidfasern enthalten.

Faserstrukturen wie Flächengebilde und so weiter, zum Beispiel Gewebe oder Gewirke können aus Fasern, Garnen oder Fäden aufgebaut sein, die nur Mehrkomponentenfasern enthalten, es können gleichzeitig aber auch Garne und Fäden vorhanden sein, die teils aus Mehrkomponentenfasern teils aus anderen üblichen Fasern bestehen, beispielsweise Schußfäden aus Mehrkomponentenfasern und Kettfäden aus Polyester bei einem Gewebe.

Die oben erwähnten Faserstrukturen wie lineare Gebilde, Flächengebilde wie Gewebe, Gewirke, Gelege, Vliese usw. lassen sich nach dem Fachmann bekannten Methoden herstellen. Dabei kann dem Gebilde bereits vor der Behandlung mit dem Lösungsmittel, allein durch die Herstellungsart nach üblichen Techniken wie Texturieren, Nähwirken, Weben und Wirken, Legen, unterschiedliche Bindungen und Fadenzahl eine besondere Musterung oder besondere Effekte verliehen werden, zu denen dann noch die Auswirkung einer erfindungsgemäßen Behandlung kommen.

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In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren werden Gewebe oder Maschenwaren aus noch nicht gespaltenen Mehrkomponentenfasern mit fixierten Bereichen versehen. Dieses Fixieren an den vorgesehenen Stellen kann beispielsweise dadurch geschehen, daß man mit einem heißen Prägekalander regelmäßige oder unregelmäßige Muster in die Maschenware, Gewirke oder das Gewebe einprägt. Bei dieser Behandlung werden die Stellen fixiert, so daß dort die Fasern nicht mehr schrumpfen können. Bei der nachfolgenden Behandlung mit dem Lösungsmittel können dann nur noch die nicht fixierten Bereiche schrumpfen, wodurch u.a. interessante optische und griffliehe Effekte erzielt werden.

Durch Heißprägen mit einem Kalander mit musterförmig angeordneten erhabenen Stellen kann gleichzeitig auch eine Verdichtung des Materials an den fixierten Stellen eintreten.

Die Fixierung von bestimmten Bereichen kann selbstverständlich auch durch andere Verfahren wie beispielsweise chemische Fixierung, Einwirken von Dampf und ähnlichem erfolgen.

Um entsprechende Musterungen und Effekte zu erzielen ist es weiter möglich, Flächengebilde aus noch nicht gespaltenen Mehrkomponenten nur an bestimmten Stellen mit dem Lösungsmittel zu behandeln, beispielsweise nach Verfahren, wie sie beim Drucken üblich sind.

Man kann auch durch musterförmiges partielles Aufbringen einer geeigneten Paste, z.E. auf der Basis von Polyacrylaten, den Zugang des die Spaltung auslösenden Methylenchlorids verhindern, so daß die Spaltung nur an den nicht mit Pasten versehenen Stellen auftritt.

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In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Mehrkomponentenfasern während der Behandlung mit dem Lösungsmittel einer zusätzlichen mechanischen Behandlung zu unterwerfen. Dies kann z.B. dadurch geschehen, daß man die Fasern mechanisch bewegt.

Als sehr geeignet hat sich auch die gleichzeitige Behandlung mit Ultraschall erwiesen.

Die zusätzliche mechanische Behandlung der Faserstrukturen wie Stapelfasern, Garne oder Flächengebilde kann in der Weise geschehen, daß man das Gut in der Behandlungsflotte bewegt, beispielsweise durch Rühren, durch regelmäßiges oder unregelmäßiges Heben und Senken, durch Pressen und Entspannen oder durch eine walkartige Behandlung.

Besonders geeignet ist ein Verfahren, bei dem während der Behandlung mit dem organischen Lösungsmittel die Faserstruktur der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt wird. Dies kann auf die Weise geschehen, daß man die Behandlung mit den organischen Lösungsmitteln in Gefäßen durchführt, wie sie bei der Ultraschallreinigung zum Einsatz gelangen. Geräte dieser Art sind im Handel erhältlich und werden zum Beispiel im Bulletin CP-1OO BE-1-72 der Firma Branson Europa N.V. erwähnt. Derartige Geräte bestehen im allgemeinen aus einer Wanne zur Behandlung des Gutes mit Flüssigkeit und besitzen einen im Gehäuse bereits eingebauten Ultraschallgenerator .

Durch die erfindungsgemäße Behandlung ist es möglich, eine weitergehendeSpaltung insbesondere in schwierigen Fällen zu erreichen. So tritt bei der Behandlung von Strangmaterialien mit Methylenchlorid eine wesentlich kräftigere Spaltung auf, wenn das Strangmaterial gleichzeitig Ultraschallwellen ausgesetzt wird.

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Auch. Strickstücke aus Mehrkomponentenfasern werden bei der Einwirkung von Methylenchlorid wesentlich stärker gespalten, wenn gleichzeitig Ultraschallwellen einwirken.

Werden zur Herstellung von Faserstrukturen Mehrkomponentenfasern mit einem Querschnitt, wie er in Figur 7 wiedergegeben ist, verwendet, so wird bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschall bei der Behandlung mit den organischen Lösungsmitteln ein wesentlich weitgehenderer Spaltungsgrad erzielt als ohne entsprechende mechanische Zusatzbehandlung bzw. Ultraschallbehandlung.

Die Ultraschallbehandlung ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Vliesen, weil sie neben einer Verbesserung der Spaltung auch gleichzeitig eine Verfilzung bewirkt, was eine Erhöhung der Festigkeit mit sich bringt.

Es war besonders überraschend, daß sich durch das erfindungsgemäße Verfahren eine einfache, rasche und kontrollierte Spaltung der Fasern allein, wie auch im textilen Flächenverband ermöglichen läßt. Für die Spaltung ist nur ein kurzzeitiges Behandeln, z.B. durch Eintauchen in eine entsprechende Flotte oder durch kurzzeitiges Behandeln mit dem gasförmigen Lösungsmittel erforderlich. Es ist nicht notwendig, irgendweiche Zusatzmittel wie oberflächenaktive Stoffe oder Wasser beizugeben. Auch brauchen keine Emulsionen oder Dispersionen hergestellt werden, so daß sich die Rückgewinnung des zur Behandlung eingesetzten Lösungsmittels ohne Probleme bewerkstelligen läßt und auch keine Belastung der Umwelt auftritt. Da die Behandlung äußerst kurz ist, treten auch keine Schädigungen an den Fasern bzw. den Flächengebilden auf. Die textilen Flächengebilde zeichnen sich dux*ch besondere Weichheit, hohe Deckkraft und eine besondere Gleichmäßigkeit und interessante optische Effekte aus.

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Beflockte Unterlagen können auf folgende Weise hergestellt werden:

Mehrkomponentenfasern einer geeigneten Schnittlänge werden in noch unfixiertem, schrumpffähigem Zustand nach einer der bei der Flockherstellung üblichen Weise auf eine Unterlage, z.B. einem mit einem Kleber versehenen Gewebe nach elektrostatisch arbeitenden Verfahren aufgebracht.

Nach Befestigung der Faser auf der Unterlage wird mit dem Lösungsmittel behandelt. Dabei tritt ganz oder teilweise eine Spaltung in Matrix- und periphere Segmentfasern auf.

Von Vorteil bei diesem Verfahren ist, daß man zum Herstellen eines Flocks aus feinen Fasern bei der Beflockung größere Stapellängen nehmen kann als das bei üblichen Verfahren möglich ist, da die ungespaltene Faser noch einen gröberen Titer aufweist und der feine Titer erst nach der Beflockung entwickelt wird.

Vliese gemäß der Erfindung können in an sich bekannter Weise z.B. durch entsprechendes Legen der Mehrkomponentenfasern hergestellt werden. Das Spalten der Fasern kann vor dem Legen aber auch erst, nachdem bereits das Flächengebilde geformt wurde, erfolgen.

Ist eine Bindung der Fasern an den Kreuzungspunkten vorgesehen, so erfolgt diese durch Einwirkenlassen von Wärme z.B. heißem Wasser, Sattdampf, heißer Luft, Kontaktwärme mittels heißer Walzen u.dgl., entweder drucklos oder durch Anwendung von Druck.

Zur Bindung der Fasern kann eine der Polymerkomponenten dienen. Besonders geeignet sind Mischpolyamide und Copolyester. Es versteht sich von selbst, daß die Bindungs-

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komponente einen niedrigeren Schmelzpunkt aufweist als die llichtbindungskomponente ·

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich mit den noch nicht gespaltenen Mehrkomponentenfasern die üblichen Verarbeitungsschritte wie Auf- und Abspulen, Zwirnen, Weben, Wirken usw. durchführen, ohne daß es dabei zu einer nennenswerten Aufspaltung kommt. Das Aufteilen in Segment- und Matrixfasern kann sodann an der fertigen Faserstruktur im gewünschten Zeitpunkt erfolgen·

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kein Materialverlust durch Herauslösen von Polymeren auftritt, ist das Verfahren äußerst wirtschaftlich«

Die erfindungsgemäßen Paserstrukturen zeichnen sich u.a· auch durch ein hohes Wasserrückhaltevermögen aus· Besonders vorteilhaft bei der Erfindung ist, daß sich Produkte herstellen lassen, die sowohl feinste Titer als auch gröbere Titer enthalten· So lassen sich Faserstrukturen herstellen, in denen die Segmentfasern Titer von 0,1 bis 3 und Matrizfasern mit Titern von 0,5 bis 20 dtex vorhanden sind. Durch eine entsprechende Verteilung der Titergrößen lassen sich besondere Effekte hinsichtlich des Griffs erzielen·

Ausführimgsbeispiel

Die Erfindung wird durch die folgende Beispiele näher erläutert*

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Beispiel 1

Unter Verwendung einer in der DE-Patentanmeldung P 28 03 136,9 beschriebenen Spinndüse wird aus Polyäthylenterephthalat (relative Viskosität 1,63) und Polyamid 6 (relative Viskosität 2,20) im Gewichtsverhältnis von 80 zu ein Matrix-Segment-Faden des Querschnitts gemäß Pig· 3 mit einem Titer 50 dtex f 30 gesponnen· Der Spinnabzug beträgt 1 200 m/min, das Vers tr eckungs verhältnis beträgt 1 : 3>26. Der Schrumpf der Fäden in Methylenchlorid beträgt 22 %» Der so erhaltene Faden wird als 50 cm langer Faser strang eine Minute bei 35 ⁰C in Methylenchlorid getaucht, durch Abtupfen mit Filterpapier von Lösungsmittel weitgehend befreit und sodann bei 80 ⁰C im Umluft trockenschrank getrocknet· Die Fasern sind praktisch vollständig in Matrix- und Segmentfasern aufgespalten, wie man deutlich unter dem Mikroskop sehen kann·

Beispiel 2

Unter der Verwendung der gleichen Düse wie in Beispiel 1 wird aus Polyäthylenterephthalat und einem Mischpolyamid auf der Basis von 60 % E -Caprolactam und 40 % Hexamethylendiamin/Adipinsäure unter sonst gleichen Bedingungen ein Faden gesponnen, der nach der Verstreckung zu Kurzschnitt von 5 mm Länge geschnitten wird· Sodann werden Fasern durch Einwirkenlassen von Methylenchlorid gespalten, in Wasser unter Zusatz eines Dispergiermittels suspendiert und auf einem üblichen Blattbildner zu einem ITaßvlies verarbeitet· Beim Trocknen bei etwa 95 ⁰C erfolgt eine Bindung des Vlieses durch Erweichen des Polyamids.

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Beispiel 3

Aus noch nicht gespaltenen Endlosfäden gemäß Beispiel 1 wird ein Gewirke mit einem Quadratmetergewicht von ca· 100 g/m hergestellt· Das Gewirke wird sodann durch den Spalt eines auf 220 ⁰C erhitzten Prägekalanders geführt, wobei die geprägten Stellen des Gewirkes entsprechend den erhabenen Stellen des Kalanders auf ca· 180 ⁰C erhitzt und somit fixiert bleiben· Durch Behandeln mit Methylenchlorid bei 35 ⁰C während 1 Minute werden die Pasern in den unfixierten Bereichen gespalten·

Beispiel 4

Unter Verwendung einer in der DS-Patenanmeldung P 28 03 136·9 beschriebenen Spinndüse v/ird aus Polyäthylenterephthalat (relative Viskosität 1,63) und Polyamid 6 (relative Viskosität 2,20) im Gewichtsverhältnis von 75 zu 25 ein Matrix-Segment-Faden des Querschnitts gemäß der Fig· 2 mit einem (Eiter 50 dtex 25 gesponnen. Der Spinnabzug beträgt 1200 m/min, das Verstreckungsverhältnis beträgt 1 : 3,26_e Der Längenschrumpf des Fadens in MethylenChlorid ist ca· 20 %, Der so erhaltene Faden wird als 50 cm langer Strang bei 35 ⁰O 10 min in Methylenchlorid getaucht, durch Abtupfen mit Filterpapier von Lösungsmittel weitgehendst befreit und sodann bei 80 ⁰C im Umluftrockenschrank getrocknet· Die Fasern sind vollständig fibrilliert«

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Beispiel 5

Aus noch, nicht gespaltenen Endlos fäden gemäß Figur 2 mit Polyethylenterephthalat als Matrix- und Polyamid 6 als Segmentkomponenten wird ein Flachstrickstück mit einem Quadratmetergewicht von ca. 100 g/m hergestellt. Anschließend wird dieses Rohgewirke ca. 5 min. im Methylenchlorid von 35°C getaucht und im Umluftschrank getrocknet. Die so erhaltene Probe ist vollständig fibrilliert. Da sich die Segmente überwiegend außen an der Ober- und Unterseite des Strickstückes befinden, zeichnet es sich durch erhöhte Deckkraft, einen weichen, voluminösen Griff und durch einen seidigen Glanz aus.

Beispiel 6

Aus einem wie in Beispiel 4 hergestellten Matrix-Segment-Faden gemäß Figur 2 wird eine zwei-schienige Kettwirkware hergestellt. In der 1. Legeschiene wird dieser Matrix-Segment-Faden mit einem Titer von 50 dtex f 30 in Satinbindung 3-4, in der 2. Legeschiene Polyesterfäden mit einem Titer von 50 dtex f 14 eingesetzt.

Nach Velourieren und Reißen schließt sich eine Behandlung in Methylenchlorid von 35°C (5 min Verweilzeit) und darauffolgende Trocknung an. Die ursprünglich ungespaltenen Florfäden fibrillieren.

Während die feinen Segmente an der Oberfläche bleiben, schrumpft die dickere Matrix nach innen. Die Ware bekommt einen dichten, weichen Flor mit einem guten Schreibeffekt.

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Beispiel 7

Unter Verwendimg einer Spinndüse, wie sie in der DE-Patentanmeldung 28 03 136·9 beschrieben ist, wird aus Polyäthylenterephthalat (relative Viskosität 1,63) und Polyamid 6 (relative Viskosität 2,20) im Gewichtsverhältnis von 80 : 20 ein Matrix-Segment-Paden mit 9 peripheren Segmenten mit einem Titer von 40 dtex 5 gesponnen. Der Spinnabzug betrug 1200 m/min, das Verstreckungsverhältnis 1 : 3|8« Aus dem so erhaltenen Faden wurde ein Flachstrickstück hergestellt und vergleichsweise je ein Teil der Probe in ein Bad mit Methylenchlorid von 35 ⁰C eine Minute ohne bzw. mit Ultraschalleinwirkung getaucht und anschließend im ümlufttrockenschrank getrocknet. Während die erste Probe nur eine unvollständige Trennung der einzelnen Komponenten, verursacht durch die starke Verkeilung der Segmente, zeigte, waren die Paden der Probe mit Ultraschalleinwirkung vollständig aufgespalten·

Beispiel 8

Aus nicht gespaltenen Endlosfäden gemäß Beispiel 7 wurden Pasern mit einer Schnittlänge von 45 mm geschnitten und zu einem Nadelvlies mit 80 Einstichen pro cm verarbeitet· Die Trennung der Pasern geschah in einer Wanne mit Ultraschalleinrichtung mittels Methylenchlorid von 35 ⁰C. Deutlich war zu erkennen, daß die Proben mit Ultraschalleinwirkung bei der Pibrillierung neben der vollständigeren Trennung der Komponenten auch eine starke Verfilzung und somit höhere Festigkeit bei gleich guten Vlieseigenschaften hatten im Vergleich zu den Proben ohne Ultraschallbehandlung»

Claims

Verfahren zur Herstellung von Faserstrukturen Erfindungsanspruch

1» Verfahren zur Herstellung von Faserstrukturen durch Spalten von Mehrkoraponentenfasem durch Behandeln mit organischen Lösungsmitteln, gekennzeichnet dadurch, daß man, insbesondere nach ihrer Verarbeitung zu Faserstrukturen wie Stapelfasern, Filamenten, Garnen oder Flächengebilden, schrumpffähige, im wesentlichen unfixierte Mehrkomponentenfasern aus mindestens zwei miteinander unverträglichen, im Faden querschnitt matrix- und mehrfach segmentförmig angeordneten Komponenten, wobei die Segmente einen Anteil des Gesamtquerschnittes von etwa 20 bis 80 % ausmachen und mindestens 3 Segmente peripher ohne völlige Umhüllung durch die Matrixkomponenten angeordnet sind, mit einem flüssigen oder gasförmigen organischen Lösungsmittel behandelt, das die Hullschrumpftemperatur des Matrixpolymeren oder des Segmentpolymeren um mindestens 160 ⁰C herabsetzt und in dem die die Faser aufbauenden Polymerkomponenten ein unterschiedliches Schrumpfverhalten zeigen*

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2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die peripheren Segmente durch die Matrixkomponente völlig voneinander getrennt sind»

3. Verfahren nach den Punkten 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß im Fadenquerschnitt mindestens 6 Segmente peripher angeordnet sind,

4· Verfahren nach Punkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß im Fadenquerschnitt mindestens 12 Segmente peripher angeordnet sind·

5· Verfahren nach den Punkten 1 bis 4_t gekennzeichnet dadurch, daß mindestens jeweils 20 % des Umfangs der peripheren Segmente nicht von der Matrixkomponente umgeben sind·

6* Verfahren nach Punkt 5, gekennzeichnet dadurch, daß etwa 50 % des Umfangs der peripheren Segmente nicht von der Matrixkomponente umgeben sind·

7· Verfahren nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der von der Matrixkomponente umgebene Teil des Segmentumfangs der peripheren Segmente eine konvexe, im wesentlichen rundliche Form aufweist.

8· Verfahren nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß der von der Matrix umgebene Teil des Segmentumfangs der peripher angeordneten Segmente eine unregelmäßige, ggf. gezackte Form aufweist.

9. Verfahren nach den Punkten 1 bis 7» gekennzeichnet dadurch, daß die peripheren Segmente im Paserquerschnitt symmetrisch angeordnet sind*

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10. Verfahren nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die peripheren Segmente nicht symmetrisch im Paserquerschnitt angeordnet sind·

.11· Verfahren nach den Punkten 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß im Faserquerschnitt neben den peripheren Segmente noch ein zentral angeordnetes Segment aus dem gleichen oder einem dritten Polymeren vorhanden ist, das von den peripheren Segmenten vollständig durch das Matrixpolymer getrennt ist·

12· Verfahren nach den Punkten 1 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß man ein Lösungsmittel verwendet, in dem die Induktionszeit für die Schrumpfung der für die Matrix verwendeten Polymeren kleiner oder größer ist als die der für die peripheren Segmente verwendeten Polymeren·

13· Verfahren nach den Punkten 1 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß der Faserquerschnitt weitere, von der Matrixkomponente völlig umgebene Segmente in regelmäßiger oder unregelmäßiger Anordnung enthält·

14· Verfahren nach den Punkten 1 bis 13» gekennzeichnet dadurch, daß man ein Lösungsmittel verwendet, in dem die Schrumpfgeschwindigkeit der Matrix größer oder kleiner als die Schrumpfgeschwindigkeit der peripheren Segmente ist.

15· Verfahren nach den Punkten 1 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß der Schrumpf der Matrix bzw, der peripheren Segmente mindestens 10 % beträgt·

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16» Verfahren nach Punkt 15* gekennzeichnet dadurch, daß der Schrumpf mindestens 15 % beträgt.

17· Verfahren nach den Punkten 1 bis 16, gekennzeichnet dadurch, daß man ein Lösungsmittel verwendet, das die Nullschrumpftemperatur des Matrixpolymeren oder des Segmentpolymeren um mindestens 200 ⁰C herabsetzt·

18· Verfahren nach den Punkten 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß man als Lösungsmittel Methylenchlorid verwendet*

19· Verfahren nach den Punkten 1 bis 17» gekennzeichnet dadurch, daß man als Lösungsmittel 1,1,2,2-Tetrachloräthan verwendet·

20· Verfahren nach den Punkten 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß man als Lösungsmittel 1,1,2-Trichloräthan verwendet*

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21· Verfahren nach den Punkten 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, daß man als Lösungsmittel Chloroform verwendet·

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22· Verfahren nach den Punkten 1 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß man als Matrixkomponente Polyester auf der Basis von Terephthalsäure und als Segmentkomponente Polyamid verwendet·

23· Verfahren nach den Punkten 1 bis 21, gekennzeichnet dadurch, daß man als Matrixkoraponente Polyamid und als Segmentkomponente Polyester auf der Basis von Terephthalsäure verwendet·

24· Verfahren nach Punkt 22, gekennzeichnet dadurch, daß man als Segmentkomponente ein Mischpolyamid verwendet»

25· Verfahren nach Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, daß man als Matrixkomponente ein Mischpolyamid verwendet«

26· Verfahren nach Punkt 24 und 25, gekennzeichnet dadurch, daß man als Mischpolyamid ein Copolymer auf der Basis S-Caprolactam und Hexamethylendiamin/Adipinsäure verwendet·

27· Verfahren nach den Punkten 1 bis 26, gekennzeichnet dadurch, daß der Flächeninhalt eines peripheren Segmentes im Fadenquerschnitt höchstens etwa 1/5» vorzugsweise nur höchstens etwa 1/8 des Gesamtflächeninhaltes beträgt·

28· Verfahren nach den Punkten 1 bis 27, gekennzeichnet dadurch, daß man die Behandlung mit dem organischen Lösungsmittel gleichzeitig mit einem Färbeprozeß kombiniert·

29· Verfahren nach den Punkten 1 bis 28, gekennzeichnet dadurch, daß man die Mehrkomponentenfasern während der Behandlung mit dem Lösungsmittel einer zusätzlichen mechanischen Behandlung unterwirft,

30· Verfahren nach Punkt 29, gekennzeichnet dadurch, daß man die Mehrkomponentenfasern mit Ultraschall behandelt*

31· Faserstrukturen ganz oder teilweise aus gespaltenen Mehrkomponentenfasern des Matrix-Segment-Typs, gekennzeichnet durch eine Matrixfaser aus Polyalkylenterephthalat und mindestens drei davon ganz oder teilweise abgespaltenen Segmentfasern aus Polyamid, wobei die Matrix-

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faser gegenüber den Segmentfasern um mindestens etwa 10 % geschrumpft ist·

32· Faserstrukturen ganz oder teilweise aus gespaltenen Mehrkomponentenfasern des Matrix-Segment-Typs, gekennzeichnet durch eine Matrizfaser aus Polyamid und mindestens drei davon ganz oder teilweise abgespaltenen Segmentfasern aus Polyalkylenterephthalat, die gegenüber der Matrixfaser um mindestens etwa 10 % geschrumpft sind·

33· Faserstruktur nach Punkt 31» gekennzeichnet durch eine durch V/eben, Wirken oder Stricken vorgenommene Anordnung der Mehrkomponentenfasern zu einem Flächengebilde und nach oben und nach unten aus der Flächenebene herausragende Segmentfasern·

34· Faserstruktur nach Punkt 32, gekennzeichnet durch Matrix und Segmentfasern endlicher lunge in regelloser Anordnung mit unterschiedlicher Krümmung, wobei die Segmentfasern insgesamt stärker gekrümmt sind als die Matrixfasern·

35· Faserstruktur nach Punkt 32, gekennzeichnet durch eine durch Weben, Wirken oder Stricken vorgenommene Anordnung der Mehrkomponentenfasern zu einem Flächengebilde und nach oben und nach unten aus der Flächenebene herausragenden Matrixfaserbögen·

36· Faserstruktur nach den Punkten 31 bis 35, gekennzeichnet durch fixierte Bereiche mit ungespaltenen Mehrkomponentenfaseranteilen·

37* Faserstruktur nach Punkt 36, gekennzeichnet durch verdichtete, regelmäßig angeordnete fixierte Bereiche.

38· Faserstruktur nach Punkt 31 oder 32, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Mehrkomponentenfasern zu einem Vlies.

39· Faserstruktur nach Punkt 38, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Mehrkomponentenfasern zu einem genadelten Vlies.

40. Faserstruktur nach Punkt 38, gekennzeichnet durch gebundene Mehrkomponentenfasern, wobei die Bindung der Fasern an den Kreuzungsstellen durch Polyamid bewirkt wird und sich an den Faserkreuzungsstellen Segmentfasern mit Segmentfasern gebunden, Segmentfasern mit Matrizfasern gebunden und Matrixfasern mit Matrixfasern ungebunden kreuzen.

41· Faserstruktur nach Punkt 38, gekennzeichnet durch gebundene Mehrkomponentenfasern, wobei die Bindung der Fasern an den Kreuzungsstellen durch Polyamid bewirkt wird und sich an den Faserkreuzungsstellen Segmentfasern mit Segmentfasern ungebunden, Segmentfasern mit Matrixfasern gebunden und Matrixfasern mit Matrixfasern gebunden kreuzen.

42. Faserstruktur nach Punkt 32, gekennzeichnet durch eine Matrixfaser, die ein oder mehrere Kernsegmente aus PoIyalkylenterephthalaten enthält.

43· Paserstruktur nach Punkt 38, gekennzeichnet durch gebundene Mehrkomponentenfasern, wobei die Bindung der Pasern an den Kreuzungsstellen durch Copolyester bewirkt wird und sich an den Faserkreuzungsstellen Segmentfasern mit Segmentfasern ungebunden, Segmentfasern mit Matrixfasern gebunden und Matrixfasern mit Matrixfasern gebunden kreuzen·

44· Faserstruktur nach Punkt 40, gekennzeichnet durch Segmentfasern aus einem Mischpolyamid,

45· Faserstruktur nach Punkt 41, gekennzeichnet durch eine Matrixfaser aus einem Mischpolyamid·

46· Faserstruktur nach Punkt 44 oder 45, gekennzeichnet durch ein Mischpolyamid auf der Basis von £-Caprolactam und Hexamethylendiamin/Adipinsäureо

47· Faserstruktur nach Punkt 31 oder 32, gekennzeichnet durch eine flockartige Anordnung der Mehrkomponentenfasern·

48· Faserstruktur nach Punkt 33, gekennzeichnet durch ganz oder teilweise geöffnete Segmentfasern.

49· Faserstruktur nach Punkt 35» gekennzeichnet durch eine mit ganz oder teilweise geöffneten Matrixfaserbögen·

50· Faserstruktur ganz oder teilweise aus gespaltenen Mehrkomponentenfasem des Matrixsegmenttyps, gekennzeichnet durch eine ganz und/oder teilweise Spaltung in Matrixfasern und Segmentfasern, v/obei die nur teilweise gespaltenen Mehrkomponenteniasem noch einen mechanischen

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Zusammenhalt der Matrix und Segmentanteile aufweisen und zum Teil Schlitze zwischen den Matrix und Segmentfasern besitzen und zum Teil am Rand der Mehrkomponentenfaser entsprechend den Phasengrenzen lediglich längsriefen aufweisen.

51· Verfahren zur Herstellung von Faserstrukturen nach den Punkten 36» 37» gekennzeichnet dadurch, daß man Mehrkomponentenfasern gemäß Punkt 1 zu einem Gewebe, Gewirke oder Gestricke verarbeitet, auf dem Gewirke, Gestricke oder Gewebe die Mehrkomponentenfasern bereichsweise fixiert und die Faserstruktur sodann mit dem Lösungsmittel behandelt«

52· Verfahren nach Punkt 51, gekennzeichnet dadurch, daß man zur bereichsweisen Aufbringung der Fixierung Muster durch Heißkalandrieren aufprägt.

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