DD266711A3 - Stark adhaesiv wirkende faserpraeparation fuer synthetische hochpolymerfaeden - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine stark adhaesiv wirkende Faserpraeparation fuer synthetische Hochpolymerfaeden aus Polyamiden, Polyestern und dergleichen, die verschiedenen Weiterverarbeitungsprozessen unterworfen werden. Ziel der Erfindung ist es, die Adhaesion der auf die synthetischen pigmentierten Polymerfaeden aufgebrachten Praeparationen zu verbessern. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine stark adhaesiv wirkende Praeparation zu schaffen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch eine Praeparation geloest, die gekennzeichnet ist durch den Gehalt eines 3-Sulfopropylammoniumbetains der allgemeinen Formel R1R2 R1N CH2CH2CH2SO3 R3Die Anwendung der Erfindung erfolgt in Weiterverarbeitungsprozessen, wie Texturierung, im Gardinensektor u. a.

Description

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Titel der Erfindung

Stark adhKsiv wirkende Paaerpröparation flir synthetische Hoohpolymerfädesi

Anwendungegobiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine stark adhöaiv wirkende Paeerpröparation flir aynthetlaohe Hoohpolymerföden aus Polyawldeu, Polyestern und dergleichen, die naoh ihror Eraplnming und Aufwindung verschiedenen Weitervorarbeitungsprozeaaen unterworfen werden, bei denen in Abhängigkeit von der Technologie entweder hydrodynamische odjr MIaohre:Lbungaverhält· niese vorliegen·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

FUr die Weiterverarbeitung pigmentierter, vorzugsweise Titandioxid oder Zinksulfid enthaltender synthetischer Hoohpolymerfäden, an Textilmaschinen unterschiedlichster Technologien, sind bereite zahlreiche Präparationen vorgeschlagen worden, die aber nioht genügend adhäsiv wirksam sind und die Versohleißersoheinungen an den fadenflihrenden Organen nioht auoreiohend verhindern· So wurden fUr die Weiterver-

-a-

arbeitungaprozesae, bei denen hydrodynaniaohe Reibungaver hältniaae vorliegen, die bei Arbeitsgeschwindigkeiten von liber IO a/min auftreten, wie zum Beiapiel beim Texturlerprozeß, naoh WP 160286 Oeinieohe aua einem ethoxylierten Qiyoerin und einem Alkylpolyglykoietherphoaphat

, naoh WP 160287 aubetituierte Aminoxide

' vorgeschlagen. Diese vorgeaohlage«

.nen Verbindungen werden den aua Gleitmitteln, Emulgatoren, Antistatika und anderen Zusätzen bestehenden Präparationsgemiaoh zugeaetzt und verhindern nioht universell die Bildung von Einsohllffen an den fadenfUhrenden Organen duroh die laufenden Fäden* Ihre Anwendung auf Weiterverarbeltungaprozeaae mit ausgeprägten MiaohrelbungBVorhältniaaen, die bei Verarboitungageaohwindlgkeiten unterhalb 10 m/min auftreten (entapreohend der Stribeok-Kurve), zum Beiapiel bei der Verarbeitung tiefmattierter Polyesterfäden auf Gardine nr es ohel- oder Flaohkettwirkmaaohinen, ist jedooh nioht mb'glioh, da sie in diesen Gesohwindigkeitabereioh nur gering wirksam aind und zum vorzeitigen Versohleiß der Fade nfUhrungaorgane mit beitragen» PUr derartige Verarboitungaprozeaae eignet aioh zwar eine anionaktive mineralölhaltige Spinnavivage, die allerdings aehr leioht vergrübt, schwer auawaaohbar lat und 6ie Korrosion der Nauelfouturen der Gardinenraaohel begünstigt.

Es wurden fUr die Weiterverarbeitung von tiefraattierten Polyne.vl'äden auoh nlohtionogene Spinnpräparat lone η vorgesohlagen, die fixierbeständig und nioht vergilbend bei den Wei1;erverarbeitungaprozeseen sind, die jedooh zu VeraohlelOoraoheinungen an den FadenfUhrungaorganen fUhren,

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die deshalb vor Brreiohen ihrer normativem Nutzungsdauer erneuert werden mUasen, was au einem nioht vertretbaren hohen Materialveraohleiß,zusätzlichen Arbeitsaufwand und au Produktionsauafallen führt.

Die Ursaohen derartiger Veraohlelßerschelnungen liegen, wie duroh zahlreiche Versuohe nachgewiesen wurde, in einer zu geringen Adhäsion (Haftwirkung) der bekannten JPräparationen auf den Polymerfäden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Adhäsion der auf die synthetischen pigmentierten Polymerfäden aufgebraohten Präparationen zu verbessern, um dadurch die Versohleißersoheinungen an den fad anführenden Organen weitgehend zu unterbinden,' weiterhin soll die Präparation die Korrosion der fadenfUhrenden Organe verhindern·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine stark adhäsiv wirkende Präparation zu schaffen, die die Versohleißersoheinungen an den fad anführende η Organen weltgehend unterbindet und auoh die Korrosion derselben verhindert·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe duroh eine Präparation gelöst, die duroh den Gehalt eines N-substituierten 3-Sulfopropylaiutnoniuinbetains der allgemeinen Formel

N⁺- OH₉ - OH₂ - OH₂ - SOJ

charakterisiert ist, worin

R₁ einen geradkettigen Alkylrest mit 10 bis 22 Kohlenstoffatomen, der duroh die Gruppe -OO-NE- oder -HN-OO unterbrochen sein kann, bedeutet,

Rg und R^ gleioho oder verschiedenartige niedrige PoIyoxyelkylenreste mit 2 bis 10 Alkylenoxldeinheiten

darstellen und die angewandten Mengen zwisohen 0,5 und 10 %, vorzugsweise zwisohen 0,5 und 3 %» bmsogen auf die Gesamtmenge an Präparation, betragen·

Als Vertreter dieser Verbindungsklaese entsprechend der allgemeinen Formel, die den aus bekannten Gleitmitteln, Emulgatoren, Antistatika und anderen Zusätzen bestehenden Präparationen zugesetzt werden, seien folgende beispielsweise genannti

3-Sulfopropyl-bis-trioxyethylen-n-hexadeoylamraoniumbetain, 3~Sulfopropyl-bis-trioxyethylen-n-heptadeoylannnonlumbetain, 3-Sulfopropyl-bls-trioxyethylen-n-ootadeoylammoniumbetain, oder Gemische dieser Verbindungen untereinander, 3-Sulfopropyl-bis-heptaoxyethylen-heoadeoanoylamidoäthylammoniumbetain,

S-Sulfopropyl-bis-heptaoxyethylen-heptadeoanoylamidoäthylaamonlumfcetain,

3-Sulfoprop.vl-bis-heptaoxyethylen-ootadeoanoylamidoäthylammoniumbetain,

oder Gemißohe dieser Verbindungen untereinander, 3-Sulfopropyl-bis-ootaoxyethylen-n-dodeoanoylaBimoniumbetain,

oder GoDiisohe dieser Verbindung mit einer oder mehreren der vorgehend aufgeführten Verbindungen.

Weitere Vertreter dieser Vorbindungsklasae sind solche, die eine Qxypropylen- oder Qxyhutylen-Oruppe im Molekül enthalten, zum Beispiel 3-Sulfopropyl-bis-trioxybutylen-nhexadeoylammonlumbetain, 3-Sulfopropyl-bis-trioxypropylen-nheptadeoylammoniumbetain usw·

Diese Verbindungen können für aioh oder im Gemlaoh mit einer oder mehreren der vorstehend genannten Verbindungen eingesetzt werden« Die erfindungsgemäßen Sulfobetaine gemäß der allgemeinen Formel, sind dann besonders wirksam, wenn sie Polyalkylenreste mit 2 bis IO Bthylenoxideinheiten im MoIeklil enthalten· Die Herstellung derartiger Verbindungen lat erstmalig naoh der Vsrfahrenavorsohrift des WP 154^43 ermöglicht worden, indem Alkyl-di-alkoxy-allylammoniumsalze bei einem pH-Wert von 2-9» Temperaturen von O bis 100 ⁰O in Gegenwart von Initiatoren und von Ionen der Ubergangsmetalle der 1* 5· 7. oder 8, Nebengruppe des Periodischen Systems mit Salzen der sohwefligen Säure unter guter Durohmlsohung umgesetzt werden« Die erfindungsgemäßen N-substituierten 3«-Sulfopropylammoniumbetaine werden den aus bekannten Gleitmitteln, Emulgatoren, Antistatika und anderen Zusätzen bestehenden Präparationen in den angeführten Mengen zugesetzt· Mengen unter 0,5 %_t bezogen auf die gesamte Menge an Präparation, sind wenig wirksam, während Anteile dieser Verbindungen von mehr als 10 % die Wirkung der Übrigen Präparationskomponenten beeinträchtigen und von ökonomischen Standpunkt aus auf Grund der hohen Herstellungskosten dieser Verbindungen auch ungerechtfertigt sind«

Die erfindungfigemößen Sulfobetaine verleihen dem Präparationsgemisoh neben niohtvergilbenden, fixierbeständigen, temperaturbeständigen und antielektrostatisohen Eigenschaften insbesondere eine starke adhäsive Wirkung auf den ayn-

thetiaohen Hoohpolymerfäden aua Polyester, Polyamiden und dergleichen· Dies zeigt aloh in der weitgehenden Unterbindung der Vjersohleißersoheinungan an den fadenftihrenden Organen, bei den Weiterverarbeitungsprozeasen, bei denen in Abhängigkeit vor. der Technologie entweder hydrodynamische oder Misohrelbungsverhältnisse vorliegen. Die Haftwirkung der die erfindungagemäßen Sulfobetaine enthaltenden Präparationen an den Fäden ist derart groß, daß dleae immer mit einem geschlossenen Präparationsfilm allseitig umgeben sind, der auoh beim Vorbeigleiten der Fäden an den fadenfUhrendon Organen nicht abreißt. Diese Präparationsfilmatabiliaierung -wird duroh eine positive Beeinflussung aller grenzfläohenenergetisohon Größen erreioht, die duroh die erfindungsgemäßen Sulfobetaine maßgeblich gesteuert werden. Die Adhäsion zwisohen Präparationsfilm und Metall, Sinterkorund und dergleiohen ist dagegen vernaohläsaigbar klein« Diese Eigenschaft ermöglicht die Anwendung der erfindungsgemäßen Präparation bei den unterschiedlichsten Verarbeitungsgeaohwindigkeiten· Außerdem verhindern die erfindungsgemlißen Sulfobetaine die Korrosion an Maschinen, rotierenden Maschinenteilen, ?_adenfllhrern uaw.

Ausführung sbeispiele

Die Erfindung soll nachstehend an einigen AusfUhrungsbeispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1:

Auf einer Spinnlinie wird eine mit Titandioxid pigmentierte Polyestersohnellspinnseide mit einem Titer von 16,7 te* f32 mit einer Abzugagesohwindigkelt von 3100 m/min ersponnen, die erhaltenen Fäden Über Präparationswalzen geleitet, die unabhängig voneinander mit der erfindungsgemäßen Prä-

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paration (Variante A) und vier Vergleiohaproperationen (Varianten B, 0, D und B) geapeiat werden· Die erhaltene Spinnaeide wird aufgewunden und naob den Magnetapindelverfahren im hydrodynaniaohon Roibungsgebiot reoktexturiert. Die Variante A (erfindungagenäße Präparation) aetat aioh zusammen aua 99,5 % Snotilon SGN und 0,5 % einea Sulfobetaingemiaohea der Foruel

(CH₂ - OH₂ - O)₂-OH₂-OH₂-OH

°16^H33^/O1G^H37 "" ^N+ " ^0H2 " ^0H2 " ^0H2 " ^S03

(OH₂ - OH₂ - O)₂-OH₂-OH₂-OH

Bozeiohnung dea Sulfobetaingenieoheat

3-Sulfopropyl-bia-trioxyethylen-n-hexadeoylamtnoniumbetain, 3-Sulfopropyl-bia-trioxyethylen-n-ootadeoyXaoffloniufflbetain,

Die Vergleiohavarianten enthalten 99,5 % S'.otilon EON und anstelle einea Sulfobetaine 0,5 % Dinethyl-diatearylauBioniuinohlorld (Variante B), 0,5 % DiBethylatearylawinoxid (Variante 0), 0,5 % einea Qemiaohes aua einen ethoxylierten Olyoerin mit 30 Ethylenoxideinheiten und Kaliumhexadeoylpolyglykoletherphoaphat mit 8 Sthylenoxideinheiten im Molekül (Variante D) und 0,5 % einea bekannten Betaina (V_arlante E).

Die Versuohsergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.

Tabelle	1:	Bonotung der	elektrosta	Adhäsions-	.0
\	ermittel	Vorsohleiß-	tische Auf	arbei	"3 N/m7
	te Werte	ersoheinungen	ladung^
Variante	\	1 ge- 5 sehr
		. rin* stark			2
		1	30	73,	9
A		1	200	60,	23
B		1	250	63,	5
C		2	100	64,	6
D		3	300	57,
5
Beispiel	2s

Sine mit Titandioxid pigmentierte Polyestereeide mit einem liter von 5 tex f20, wird mit einer Präparation beauflagt, die zu 95 % aus einem Oemiaoh von n-nAlkyl-O^Q^g polyglykolether und Butylstearat besteht und 5 % eines Sulfobetaine gemisohes der Formel

(OH₂-OH₂-O)₆-OH₂-OH₂-OH

C ι L·. t- C J

(CH₂-OH₂-O)₆-CH₂-OH₂-OH

enthält.

Bezeichnung des Sulfobetaiugemiwoueat

3-Sulfopropyi~bis-heptaoxyethylen-hexadeoanoylainldo·- ethylanmoniumbetain

3-3ulfopropyl~bia-heptaoxyethalen-ootadeoanoylanido~ ethylanmoniumbetain.

Die» präparierte Polyeateraeide wird auf Gardinenraaohelvaaohlnen weiterverarbeitet, bei denen Miaohreibungsverhfclltniaao vorliegen· In vier Vergleiohaverfmohen vrerden die P8-den von gleiohen Titer mit einer Präparation beauflagt, die anateile dea Sulfobetaingemlaohes 5 % Diaiethyletearylauinoxid (Variante B)₉ 5 % N^N'-Pentauethyl-N-Talgfettalkyl-l^-propandiaBiuoniuniohlorid (Variante O),

5 % elnea Qeuiaohee aua einen ethoxylierten Qlyoerin aalt 30 Sthylenoxldeinhelten und KaliUBihexadeoylpolyglykoletherphoaphat nit θ Bthylenoxideinheiten im Molekül (Variante D),

5 % eines Betp.lna (Variante S) enthttl b

Die erhaltenen Werte alnd in der Tabelle 2 verannohaulloht.

- 10 -

/CCtΊ1

ormittel- te Worte Variante	vorsohleißtnin- dernde Wirkung an FadenfUh-	emtieloktro- atatiaohe Aufladung Ov /V7	Adhäaione- arbeit ?#0~3 N/iq/
A B O D S	sehr gut keine keine keine mäßig	10-40 250 150 100 230	74,0 63,15 61,1 t3,7 57.2
Beispiel 3:

Bine mit Titandioxid mattierte Polyamidimide mit einem Titer von 33 dtex Il wird mit einer Präparation beauflagt, die zu 97,5 % aua einem Qemiaoh von n-^Alkyl-O-^^g-polyglykolether und Butylstearat besteht und 2,5 % einea Sulfobetaingenlaohea der allgemeinen Formel enthält, in der

(teohniaohea Gemisoh).

und

R " ^Gl2^H25 ^{bia C}l6^H37 R₂ β (OH₂-OH₂-O)₂-OH₂-OH₂-OH

R₃ « (OH₂-OH₂-O)₄-OH₂-OH₂-OH iet (Variante A).

Xn vier Vergleiohaverauohen werden die Fäden von gleiohen Titor ait einer Präparation beauflagt, bei der anstelle

des Sulfobetaingeiuiaohea

2,5 % Dinethylatearylaminoxid (Variante B),2,5 % N^-Pentanethyl-N-Talgfettalkyl-l^-propandi-

Gnmoniumohlorid (Variante O), 2,5 % eines Qemisohea aua einosi ethoxylierten Qlyoerinmit 30 Ethylenoxideinheitθη und Kaliumhexadeoylpolyglykoletherphoiphat mit θ Bthylenoxideinheiten

in Molekül (Variante D) 2,5 % eiiiöo Betaina enthält (Variante B)·

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Die erhaltenen Werte sind in der T_abelle 3 zusammengefaßt. Tabelle 3i

ermittelte Bonotung der eloktrosta« Adhäsions-Werte Versohleiß- tisohe Auf- arbeit Variante\ ersoheinungon ladung /V7 G_v/lQ~·* N/m7

A B 0 D E

1	40-60	72,1
2	200	62,0
2	300-350	60,4
4	100-200	63,1
4	300	56,3

Claims (1)

1. - 12 -Erfindungsanspruoh

   Stark adha'siv wirkende Faserpräparation fUr synthetische Hoohpolymerfaden aus Polyamiden, Polyestern und dergleichen, bestehend aus Gleitmitteln, Emulgatoren, Antistatika und anderen bekannten Zusätzen» gekennzeichnet duroh den Qehalt einea N-substituierten 3~Sulfopropylainmoniuinbetalna der allgemeinen Formel

   - H⁺- OH₂ - OH₂ - OH₂ -

   R₃

   R₁ - einen geradkettigen Alkylrest mit 10 bis 2k: Kohlenstoffatomen, der duroh die Gruppe -CO-NH- oder -HN-CO- unterbrochen sein kann, bedeutet

   R„ und Ro gleiohe oder versohiedenartige niedrige PoIyoyyalkylenreste mit 2 bis 10 Alkylenoxldeinheiten im MolekUl darstellen,

   und die angewandten Mengen zwisohen 0,5 und 10 %, Vorzugs·weise zwischen. 0,5 und 3 %$ bezogen auf die Gesamtmengean Präparation, betragen·