DD217544A1 - METHOD FOR PRODUCING CARRIER FREE ADHESIVE MODIFIED POLYETHYLENEPEPHTHALATE FAEDES - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, das in der Chemiefaserindustrie angewendet wird. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der Anfaerbbarkeit von Polyethylenterephthalatfaeden. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das durch den Einsatz einer neuen polymeren Modifizierungskomponente ein verbessertes Produkt liefert. Die erfindungsgemaesse Loesung sieht ein Verfahren vor, bei dem eine Mischung aus Polyethylenterephthalat und bis zu 10 % eine SV von 450 bis 600 aufweisendes Polybutylen-1,3-terephthalat versponnen wird.The invention relates to a method which is used in the chemical fiber industry. The object of the invention is to improve the Anfaerbbarkeit of Polyethylenterephthalatfaeden. The object of the invention is to provide a process which provides an improved product through the use of a novel polymeric modifying component. The solution according to the invention provides for a process in which a mixture of polyethylene terephthalate and up to 10% of an SV of 450 to 600 having polybutylene-1,3-terephthalate is spun.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren, zur Herstellung carrierfrei anfärbbarer modi« fizierter PolyethylenterephthalatfädenProcess for the preparation of carrier-free dyeable modified polyethylene terephthalate filaments

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung carrierfrei anfärbbarer modifizierter Polyethylenterephthalatfädert, das in der Gheaiefaserindastrie angewendet wird, um für die nachverarbeitende Industrie bei Hochtemperatur carrierfrei anfärbbare Fäden herzustellen.The invention relates to a process for preparing carrier-free dyeable modified polyethylene terephthalate fiber used in ghost fiber industry to produce carrier-free dyeable yarns for the post-processing industry at high temperature.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

PoIyethyle nterephthalatfäden besitzen eine sehr regelmäßige, teilkristalline und dicht gepackte Struktur mit wenig beweglichen Molekülsegaienten in den nicht kristallinen Bereichen. Daraus ergeben sich eine Reihe sehr vorteilhafter'te-Xt-ilphysikaliseher Eigenschaften, jedoch bewirkt es·.aber auch, daß keine Affinität zu ionischen Farbstoffen vorliegt und auch'Dispersionsfarbstoffe sind nur unter Carriereinsatz oder durch Hochtemper at urverfahren, bei 130 G Färbetemperatur, ,mit den von der Praxis geforderten Diffusionsgeschwindigkeiten und FarbtiefenPolyethylene terephthalate filaments have a very regular, semi-crystalline and densely packed structure with few mobile molecular gels in the non-crystalline regions. This results in a number of very advantageous properties, but it also causes no affinity for ionic dyes and also dispersion dyes are only under carrier use or by high-temperature, at 130 G dyeing temperature, with the diffusion speeds and color depths required by practice

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in den Faserstoff einbring.bar. Die Notwendigkeit aur Vereinfachung dea Färb θ ve rf a br ens,· zur Senkung der Färbekosten und der Färbezeit, zur Energieeinsparung, zur Verminderung der Umweltbelastung mit Schadstoffen und zur flexiblen modischen Gestaltung der textlien Erzeugnisse führte aeit mehr als 10 Jahren international zu Bemühungen, modifizierte Polvethylenterephthalatfäden au entwikkeln, die sich ohne Verwendung von HT-Bedingungen oder eines Carriers anfärben lassen·einbring.bar in the pulp. The need to simplify coloration, to reduce dyeing costs and dyeing time, to save energy, to reduce the environmental impact of pollutants, and to flexibly fashion textiles, has led to more than 10 years of international efforts, modified Polvethylenterephthalatfäden develop, which can be stained without the use of HT conditions or a carrier ·

Unter carrierfrei anfärbbaren modifizierten Polyethyienterephthalatfädeη sollen Fäden verstanden werden, die bei hochtemperatur ohne Zusatz eines Carriers eine ähnlich gute Färbbarkeit zeigen wie Polyethylenterephthalatfäden, die unter HT-Bedingungen oder bei Kochtemperatur mit Carrier gefärbt werden.Carrier-free-modifiable modified polyethylene terephthalate threads are understood to be threads which, at high temperature without the addition of a carrier, have similarly good dyeability as polyethylene terephthalate threads which are dyed with carrier under HT conditions or at boiling temperature.

Das Grundprinzip ist dabei, eine Verbesserung der Färbbarkeit durch lokale Auflockerungen in den nicht kristallinen Bereichen, beziehungsweise die erhöhte Beweglichkeit der dort vorhandenen Molekülsegmente zu erreichen«The basic principle is to achieve an improvement in dyeability through local loosening in the non-crystalline regions, or the increased mobility of the molecule segments present there. "

Is ist bekannt, eine Verbesserung der Färbbarkeit, wie von Müller in Melliand Testilberichte, Heft 10, 1981, Seite 795, ausgeführt wird, durch den Einbau von längerkettigen Diolen oder von aliphatischen Dikarbonsäurea sowie durch Einkondensieren anderer Verbindungen, beispielsweise zur Schaffung· eines Polyethylentergphthalat-Polyethylenosid-Blockpolymers, zu erreichen.It is known that an improvement in dyeability, as carried out by Muller in Melliand Testilberichte, Issue 10, 1981, page 795, by the incorporation of longer-chain diols or aliphatic Dikarbonsäurea and by condensing other compounds, for example to create a polyethylene terephthalate- Polyethyleneoside block polymer, reach.

In den DS-OS 2502550, 2502551 und 2502641 werden su diesen beiden Methoden entsprechende technische.Lösungen vorgeschlagen. ' , ^J ' DS-OS 2502550, 2502551 and 2502641 suggest corresponding technical solutions for these two methods. ', ^J '

Sine weitere Methode zur Verbesserung der Färbbarkeit besteht in'der Herstellung von Polymermischungsfäden.Another method of improving dyeability is to make polymer blend yarns.

In der DE-OS 2502555 wird vorgeschlagen, ein Polymergemisch bestehend aus 85 bis 95 % Polyethylenterephthalat and 3 bis 15 % Polybutylenterephthalat au verspinnen· Die dabei erhaltenen Stapelfasern aollen sich ohne Carrier genauso tief anfärben lassen, wie Fasern des reinen Polyesters mit Carrier angefärbt werden."It is proposed in DE-OS 2502555 to spin a polymer mixture consisting of 85 to 95 % polyethylene terephthalate and 3 to 15 % polybutylene terephthalate. The staple fibers obtained can be dyed just as deep without carrier as fibers of the pure polyester are dyed with carrier. "

. Es wird in der DE-AS 2411257 ebenfalls ein Herstellungsverfahren durch Verspinnen einer Polyestermischschmelze, die 60 bis 95 % eines Polyesters (A) und 5 bis 40 % eines C_. Polyesters (B) enthält, vorgeschlagen. Der Polyester (A) besteht au 95.% aus Ethylenterephthalateinheiten, während der Polyester (B) mindestens 85 % letramethylenterephthalateinheiten enthält. Die erhaltenen Fasern sollen eine beträchtlich verbesserte Färbbarkeit aufweisen. Im Hinblick auf die Verwendungsfähigkeit der Verfahren, die den Einsatz von Polybutylenterephthalat als Modifiaierungskoraponente vorschlagen, stellt sich als nachteilig heraus, daß zwar eine Verbesserung der Anfärbbarkeit eintritt, jedoch die übrigen te3ti!physikalischen'Parameterder erhaltenen Fäden schlechter werden. Die Verschlechterung der damit im Zusammenhang stehenden Verarbeitungs- und Gebrauchswerteigenschaften gegenüber Fäden aus 100 % Polyethylenterephthalat wird von der nachverarbeitenden Industrie nicht-akzeptiert., It is also a production process in DE-AS 2411257 by spinning a mixed polyester melt, the 60 to 95 % of a polyester (A) and 5 to 40 % of a C_. Contains polyester (B) proposed. The polyester (A) consists au 95th% of ethylene terephthalate units, while the polyester contains letramethylenterephthalateinheiten at least 85% (B). The obtained fibers are said to have a considerably improved dyeability. With regard to the usefulness of the processes which suggest the use of polybutylene terephthalate as a modifying coraponente, it turns out to be disadvantageous that although an improvement in dyeability occurs, the other technical parameters of the yarns obtained become worse. The deterioration of related processing and utility properties over 100 % polyethylene terephthalate filaments is not accepted by the post-processing industry.

Bei dem aur Modifisierung des Polyethylenterephthalats .eingesetzten Polybutylenterephthalat handelt es sioh um einen Polyester, der durch umsetzung von Terephthalsäure oder Diinethylterephthalat mit Butandiol-1, 4 entsteht und als Polytetramethylenterephthalat beziehungsweise PoIybutylen-r,4-terephthalat und allgemein als Polybutylenterephthalat bezeichnet wird.The polybutylene terephthalate used in modifying the polyethylene terephthalate is a polyester obtained by the reaction of terephthalic acid or dimethyl terephthalate with butanediol-1,4 and referred to as polytetramethylene terephthalate or polybutylene-r, 4-terephthalate and generally as polybutylene terephthalate.

Die Herstellung eines spinnfähigen Polybutyienterephthalata aua Butandiol-1, 4 und Terephthalsäure wird von Schlack bereits 1942 in e-iner Patentanmeldung offenbart. Obwohl Butandiol-1,3 beim Heppe-Viertaktverfahren zur ,Herstellung von Butandien-1,3 als Zwischenprodukt anfällt, ,wie aus dem Brockhaua ABC Chemie 1965, Seite 210/211 entnehmbar ist, und 'als Ausgangsprodukt demnach ebenso wie Butandiol-1,4 seit langem für eine Umsetzung mit Terephthalsäure zur Verfugung stand, sind über den Einsatz von Poiybutylen-l,3-terephthalat als Mod if i si er ungs komponente für Polyethylenterephthalat zur Erzielung einer verbesserten Anfärbbarkeitkeine Veröffentlichungen bekannt.The production of a spinnable polybutylene terephthalate other than butanediol-1, 4 and terephthalic acid is already disclosed by Schlack in 1942 in a patent application. Although 1,3-butanediol in the Heppe four-stroke process for the production of 1,3-butanediol as an intermediate is obtained, as can be seen from the Brockhaua ABC Chemie 1965, page 210/211, and 'as starting material as well as butanediol-1, 4 has long been available for reaction with terephthalic acid, publications on the use of polybutylene-1,3-terephthalate as a modifying component for polyethylene terephthalate are not known for improved dyeability.

Ziel der Erfindung , VAim of the invention, V

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der färbbarkeit von Polyethylenterephthalatfäden bei gleichzeitiger Beibehaltung ihrer hervorragenden Yerarbeitungs und Gebräuchswerteigenschaften. 'The object of the invention is to improve the dyeability of polyethylene terephthalate filaments while maintaining their excellent working and use properties. '

Darlegung des Wesens der Erfindung .Explanation of the essence of the invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren' zur Herstellung carrierfrei anfärbbarer modifizierter Polyethylenterephthalatfäden zu schaffen, das durch den Einsatz einer neuen polymeren -Modifizierungskomponente . ein verbessertes Produkt liefert.The invention has for its object to provide a method for producing carrier-dyeable modifiable modified Polyethylenterephthalatfäden by the use of a novel polymeric modification component. an improved product.

Srfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung carrierfrei anfärbbarer modifizierter PoIyethylenterephthalatfäden gelöst, bei dem eine .Polymermischung Uhex einen Spinnextruder zu Fäden ausgesponnenAccording to the invention, the object is achieved by a process for producing carrier-free dyeable modified polyethylene terephthalate fibers, in which a polymer mixture Uhex is spun out a spider extruder into threads

wird, die 'anschließend heißgereckt und zu Flächengebilden weiterverarbeitet werden, welches dadurch charakterisiert ist, daß eine Mischung aüa Polyethylenterephthalat und bia 'zu 10 % eine SY von 450 bis 600 aufweisendes Polybutylen-1,3-terephthalat versponnen wird«which are subsequently hot-stretched and further processed into fabrics which are characterized by spun a blend of poly (ethylene terephthalate) and bia 'at 10 % polybutylene-1,3-terephthalate having a SY of 450-600. "

überraschend wurde gefunden, daß durch den Einsatz des auf Grund seiner verzweigten Struktur als Modifizierungskomponente für die Padenherste llung bisher als ungeeignet angesehenen PoIybutylen-1,3-terephthalate nicht nur ein stabil erspinnbares Fadenmaterial erhalten wurde, das sich im·färbeverfahren bei 100 ⁰G carrierfrei anfärben läßt, . sondern welches gleichzeitig die texfcilphysikalischen Werte von Fäden aus 100 % Polyethylenterephthalat mit einer erhöhten thermischen Beständigkeit aufweist, ;Surprisingly, it was found that not only a stable erspinnbares thread material was due to its branched structure as a modifier component for Padenherste Settin g previously considered unsuitable prestigious PoIybutylen-1,3-terephthalate by using the received, the dyeing process in · at 100 ⁰ G carrier free stained,. but which simultaneously has the texfcilphysikalischen values of threads of 100 % polyethylene terephthalate with increased thermal resistance,

Der erfindungsgemäß gewählte SV-Bereich des einzusetzenden Polybutylen-l,3-terephthalats ermöglicht einen stabilen Spinnvorgang mit einem vernachläasigbar geringen Yiskositätsabbau der Polymersaischung. Offensichtlich stellt sich ein Fließverhalten der au verspinnenden Schmelze ein, das ein instabiles Fließen in den Düsenbohrungen wirkungsvoll unterdrückt und einen störungsfreien Fadenbildungsproaeß ermöglicht.The inventively selected SV range of the polybutylene-l, 3-terephthalate to be used enables a stable spinning process with a negligibly low Yiskositätsabbau the polymer mixture. Obviously, a flow behavior of the Au-spinning melt sets in, which effectively suppresses an unstable flow in the nozzle bores and allows a trouble-free Fadenbildungsproaeß.

Das im erfindungsgemäßen Anteilbereich eingemischte PoIybutylen-1,3-terephthalat bewirkt dea carrierfreien Färbeeffekt ohne Beeinträchtigung der übrigen positiven textüphysikalasche η Parameter des. Polyethylenterephthalata. Die thermische Beständigkeit der erhaltenen Polyaermischungsfäden ist außerdem wesentlich höher,The mixed in the range of the invention PoIybutylene-1,3-terephthalate causes dea carrier-free dyeing effect without affecting the other positive textüphysikalasche η parameters of. Polyethylene terephthalate. The thermal stability of the resulting polyamide blend threads is also significantly higher

Torteilhaft ist es, die beiden zu mischenden Polymerkomponenten getrennt aufzuschmelzen und die schmelzflüssige polymere Modifiaierungskomponente dem Schmelzehaüpt-Torteilhaft is melted separately, the two polymer components to be mixed and the molten polymeric Modifiaierungskomponente the Schmelzeheapt-

strom im Spinnextruder zuzudosieren sowie im Spinnextruder eine Vermischung beider Schmelzeströme vorzunehmen. Daa für das erfindungagemäße Verfahren einzusetzende Pol;yethylenterephthalat-Granulat wird mittels eines üblichen Polykondensationsverfahrens hergestellt, getrocknet, aufgeschmolzen und einem Spinnextruder augeführt, . ' Polybutylen-l»3-terephthalat mit einer 37 von 450 bis 600 wird über eine Dosierleitung als Schmelze in den Pol;?- _ ethylenterephthalat-Schmelaeatroia des Spinnextruder^ im. erfindungagemäßeti Mischungsverhältnis dosiert. Ea !strauch möglich, die beiden einzusetzenden Polymergranulate miteinander zu vermischen und anschließend gemeinsam aufzuschmelzen«To meter in current in the spider extruder and to make a mixing of the two melt streams in the spider extruder. The polyethylene terephthalate granules to be used for the process according to the invention are prepared by means of a customary polycondensation process, dried, melted and applied to a spinning extruder. 'Polybutylene-l' 3-terephthalate with a 37 from 450 to 600 is melted via a dosing line into the pole of the spinning extruder in the polyethylene terephthalate-Schmelaeatroia. erfindungagemäßeti mixing ratio dosed. It is possible to mix the two polymer granules to be used together and then melt them together. "

Die ersponnenen Polymermischungsfäden werden aufgewunden, heißgereckt'und einer textilen Weiterverarbeitung unterzogen.The spun polymer blend threads are wound, hot stretched and subjected to textile finishing.

Sie weisen bei färbungen, die ohne Garriarzuaatz bei Kochtemperatur ausgeführt werden, die gleiche Färbtiefe auf, wie nicht modifizierte Polyethylenterephthalat-Fädeo. mit Carrierzusat3.For dyeings carried out without cooking additive at boiling temperature, they have the same dyeing depth as unmodified polyethylene terephthalate fiber. with carrier additive3.

Die Weiterverarbeitung dieser modifizierten Polyethylenterephthalat-Päden liefert textile Flächengebilde, die -die. gleich guten Verarbeitungs- und. Gebrauchswerteigenachaften aufweisen wie nicht modifizierte Polyethylenterephthalat-Fäden bei einer zusätzlich höheren thermischen Beständigkeit. . ' ' ' · . , / The further processing of these modified polyethylene terephthalate threads provides textile fabrics which are the. equally good processing and. Utility properties have as unmodified polyethylene terephthalate threads with an additional higher thermal resistance. , '' '·. , /

Gegenüber den Vorgeschlagenen Verfahren weist die erfindungsgemäße Lösung folgende Vorteile auf:Compared with the proposed methods, the solution according to the invention has the following advantages:

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das carrierfreie Pärben der modifizierten Polyethylenterephthalat-Päden bei .Kochtemperatur ohne Verschlechterung der Verarbeitungs- und Gebrauchswerteigenschaften wie sie nichtThe process of the present invention enables carrier-free dyeing of the modified polyethylene terephthalate yarns at cooking temperature without degrading processing and utility properties such as they do

modifizierte Polyethylenterephthalat-Fäden aufweisen. Die erfindungsgemäß modifizierten Polyethylenterephthalat-Fäden weisen außerdem eine erhöhte thermische Beständigkeit auf.have modified polyethylene terephthalate threads. The inventively modified polyethylene terephthalate threads also have increased thermal resistance.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden;The invention will be explained in more detail in an embodiment below;

Beispiel 1: -Example 1: -

Durch Polykondensation werden Polyethylenterephthalat- und Polybutylen-l^-terephthalat-Granuiat hergestellt, wobei das Polybutylea-l,3-terephthalat-Granulät eine ST von 500 aufweist· Beide Granulte werden eines Trocknungsprozeß unterzogen und getrennt aufgeschmolzen· Uach dem getrennten Aufschmelzen erfolgt die Zuführung der Schmelzeströme zu einem Spinnextruder. Die Binspeisung der. Polybutylen-1,3-terephthalatschmelze in den Polyethylenterephthalat-Schmelzestrom wird über eine am Estrud'ermeßkopf in den Schmelzestrom einmündende Dosierleitung vorgenommen* Durch die mit einem Mischtorpedo ausgerüstete Sxtruderschnecke erfolgt die Vermischung der beiden Schmelzen zu einer Schmelze mischung, die aus 92 % Polyethylenterephthalat und 8 % Poiybutylen-1,3-terephthalat besteht,,. ,Polyethylene terephthalate and polybutylene-1-terephthalate granules are prepared by polycondensation, the polybutylene-1,3-terephthalate granules having an ST of 500. Both granules are subjected to a drying process and melted separately. The feed is carried out after separate melting the melt streams to a spider extruder. The Binspeisung the. Polybutylene-1,3-terephthalate melt in the polyethylene terephthalate melt stream is made via a at the Estrud'ermeßkopf into the melt stream opening dosing line * The equipped with a mixing torch extruder screw mixing the two melts to a melt mixture consisting of 92 % polyethylene terephthalate and 8 % polybutylene-1,3-terephthalate exists,. .

Diese Schmelze mischung wird zu Fäden ausgesponnen, die anschließend heißgereckt und zu Gestricken weiterverarbeitet werden. .This melt mixture is spun into threads, which are then Heißgereckt and processed into crocheted. ,

Die Färbung der hergestellten Gestricke sit 3 % Pantagen marineblau 2 GL ergibt bei Kochtemperatur ohne Carrierzusatz die gleiche Parbtiefe wie sie Gestricke aus PoIy-The dyeing of the knitted fabrics 3 % Pantagen navy blue 2 GL results at boiling temperature without carrier additive the same depth of field as they knitted fabrics from poly

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öthyletiterephthalat-Pädea mit Carrierzusatz liefern.« Die texfcilphysikalischen Werte der erfindungsgemäß hergestellten. Fäden liegen in der gleichen Größenordnung wie die der klassischen Pol^ethylenterephthalatfäden. mit Ausnahme der thermischen. Beständigkeit, die bei den erfindungsgemäßen. Pädeη einen höheren Wert aufweist.öthyletiterephthalat-Pädea mit Carrierzusatz provide. The Texfcilphysikalischen values of inventively produced. Threads are of the same order of magnitude as those of the classical polyethylene terephthalate threads. with the exception of the thermal. Resistance, in the inventive. Pädeη has a higher value.

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Claims (1)

- 9 Erf i nd uagaa nspruch- 9 Inventory 1. Verfahren zur Herstellung carrierfrei anfärbbarer Modifizierter Polyethylenterephthalatfäden, bei dem eine Polymermiachung über einen Spinnextruder au Fäden ausgeaponnen wird, die anschließend heißgereckt und au Plächengebilden weiterverarbeitet werden, gekennzeichnet dadurch, daß eine Mischung aus Polyethylenterephthalat und bis au 10 % eine SY von 450 bis 600 aufweisendes Polybutylen-l,3-terephthalat versponnen wird. A process for preparing carrier-free dyeable modified polyethylene terephthalate fibers, in which a Polymermiachung auseapwickelt on a spider extruder au threads is then hotgereckt and au Plächengebilden further processed, characterized in that a mixture of polyethylene terephthalate and au to 10 % SY of 450 to 600th exhibiting polybutylene-l, 3-terephthalate is spun.