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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von gekräuselten
Fasern aus Polytrimethylenterephthalat („PTT”)
mit verbesserter Einkräuselung und die durch dieses erfindungsgemäße
Verfahren hergestellten PTT-Fasern, insbesondere Stapelfasern, die
sich für Garne und andere Textilanwendungen eignen, sowie
Textilprodukte aus diesen Garnen, aber auch durch dieses erfindungsgemäße
Verfahren hergestellte PTT-Fasern, die sich für Füllfasern
eignen, sowie aus diesen Füllfasern hergestellte Produkte.
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Polyethylenterephthalat
(„PET”) und Polybutylenterephthalat („PBT”),
allgemein als „Polyalkylenterephthalate” bezeichnet,
sind gewöhnliche handelsübliche Polyester. Polyalkylenterephthalate
besitzen hervorragende physikalische und chemische Eigenschaften,
Hitze- und Lichtbeständigkeit, hohe Schmelzpunkte und hohe
Festigkeitswerte. Folglich wurden sie schon immer auf breiter Basis
für technische und textile Anwendungen eingesetzt.
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Aufgrund
der gestiegenen Rohstoffkosten hat Polytrimethylenterephthalat („PTT”)
zunehmendes kommerzielles Interesse als Fasermaterial gewonnen,
weil in jüngster Zeit im Niedrigkostenbereich die Entwicklung
hin zum 1,3-Propandiol (PDO) ging, welches eine der Monomerkomponenten
der Polymerhauptkette von PTT ist. Schon seit langem hatte man gewünscht,
PTT in Faserform wegen seiner Dispersionsfärbbarkeit bei
Atmosphärendruck, seines geringen Biegemoduls, seiner elastischen
Erholung und seiner elastischen Rückfederungseigenschaft verfügbar
zu haben.
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Während
die kommerzielle Verfügbarkeit von PTT-Fasern relativ neu
ist, sind Forschungsarbeiten doch schon über längere
Zeit durchgeführt worden. Beispielsweise beschreibt das
Britische Patent Nr. 1 254 826 Polyalkylenfilamente,
Stapelfasern und Garne, einschließlich PTT-Filamenten und
-Stapelfasern. Hauptgegenstand sind Teppichflormaterialien und Faserfüllstoffe.
Beschrieben werden das Einbringen eines Filamentbündels
in eine Stauchkammer-Texturiervorrichtung, die Wärmebehandlung
des gekräuselten Produktes in Form eines Spinnkabels, wobei es
Temperaturen von etwa 150°C während einer Dauer
von 18 Minuten unterworfen wird, und das Schneiden des heißfixierten
Kabels zu Stapellängen von je 6 Inch.
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EP 1 016 741 beschreibt
die Verwendung eines phosphorhaltigen Additivs und bestimmte einschränkende
Randbedingungen zum Erzielen eines besseren Weißgrades,
Schmelz- und Spinnstabilität bei PTT-Polymeren. Die nach
dem Spinnen und Strecken hergestellten Filamente und Kurzfasern
erhalten eine Wärmebehandlung bei 90–200°C.
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JP 11-107081 beschreibt
die Relaxation einer unverstreckten Faser eines PTT-Multifilamentgarns
bei einer Temperatur unterhalb von 150°C, bevorzugt bei
110–150°C, für 0,2 bis 0,8 Sekunden,
vorzugsweise für 0,3 bis 0,6 Sekunden mit einer nachfolgenden
Falschdraht-Texturierung des Multifilamentgarns.
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JP 11-189938 beschreibt
die Herstellung von PTT-Kurzfasern (3–200 mm) und einen
feuchten Heißbehandlungsvorgang bei 100–160°C
für 0,01 bis 90 Minuten oder einen trockenen Heißbehandlungsvorgang
bei 100–300°C für 0,01 bis 20 Minuten.
Im Arbeitsbeispiel 1 wird eine PTT-Faser bei 260°C mit einer
Garnspinn-Aufnahmegeschwindigkeit von 1800 m/min versponnen. Nach
dem Strecken wird die Faser zum Erzielen einer konstanten Länge
für 5 Minuten einer Wärmebehandlung bei 150°C
in einem Flüssigkeitsbad unterzogen. Anschließend
wird sie gekräuselt und geschnitten. Arbeitsbeispiel 2
stellt die Behandlung der gezogenen Fasern mit einer trockenen Wärmebehandlung
bei 200°C für 3 Minuten dar.
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In
US-Patent Nr. 3 584 103 wird
ein Verfahren zum Schmelzspinnen von PTT-Filamenten mit asymmetrischer
Doppelbrechung beschrieben. Spiralförmig gekräuselte
Textilfasern aus PTT-Material werden durch Schmelzspinnen von Filamenten
so hergestellt, dass diese über ihren gesamten Durchmesser
eine asymmetrische Doppelbrechung aufweisen, wobei die Fäden
durch das Strecken eine Molekülorientierung erhalten, die
verstreckten Filamente bei 100–190°C wärmebehandelt
werden, während sie bei konstanter Länge gehalten
werden, und wobei die wärmebehandelten Filamente für
2–10 Minuten in einem relaxierten Zustand auf mehr als 45°C,
bevorzugt auf etwa 140°C, erwärmt werden.
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EP 1 230 450 beschreibt
gekräuselte PTT-Stapelfasern mit hoher Reißfestigkeit.
Die Fasern werden bei einer Temperatur von 245 bis 285°C zu
Filamenten versponnen, die abgeschreckt und dann vorzugsweise gemäß einem
Zweistufenverfahren bei einer ersten Temperatur von 10° bis
50°C und bei einer zweiten Temperatur von 70° bis
150°C verstreckt werden. Die Patentschrift lehrt eine Vergütung der
Fasern durch behandeln mit Wärme, vorzugsweise nach der
Verstreckung und vor der Kräuselung, bei Temperaturen von
85 bis 115°C. Die verstreckten Filamente werden mit einer
mechanischen Kräuselungsvorrichtung mit Dampfunterstützung
auf einen Kräuselungsgrad von 3 bis 12 Kräuselungen
pro cm gekräuselt, bei einer Temperatur von 50 bis 120°C
relaxiert und dann zu Stapelfasern geschnitten. Die Stapelfasern
weisen 0,8 bis 6 Denier (0,88 bis 6,6 dtex) pro Filament auf. Die
Kräuselungsaufnahme liegt vorzugsweise bei 10% und darüber.
Die Reißfestigkeit beträgt mindestens 3,5 Gramm
pro Denier (3,1 cN/dtex).
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EP 1 230 451 beschreibt
ein Verfahren zur Herstellung einer Faserbahn, eines Fasergeleges oder
eines Faserfüllproduktes aus gekräuselten PTT-Stapelfasern.
Die Fasern werden bei einer Temperatur von 245 bis 285°C
zu Filamenten versponnen, die abgeschreckt und dann vorzugsweise
gemäß einem Zweistufenverfahren bei einer ersten Temperatur
von 10° bis 50°C und bei einer zweiten Temperatur
von 70° bis 150°C verstreckt werden. Die Patentschrift
lehrt eine Wärmebehandlung der Fasern, vorzugsweise nach
der Verstreckung und vor der Kräuselung, bei Temperaturen
von 85 bis 115°C. Die verstreckten Filamente werden mit
einer mechanischen Kräuselungsvorrichtung mit Dampfunterstützung
auf einen Kräuselungsgrad von 3 bis 12 Kräuselungen
pro cm gekräuselt, bei einer Temperatur von 50 bis 130°C
relaxiert und dann zu Stapelfasern geschnitten. Die Kräuselungsaufnahme
liegt vorzugsweise bei 10% und darüber, die Reißfestigkeit beträgt
mindestens 3,0 Gramm pro Denier (2,65 cN/dtex).
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Gemäß beiden
Druckschriften
EP 1 230 450 und
EP 1 230 451 werden die
PTT-Fasern sowohl bei der Verstreckung als auch vor dem Eintritt
in die Kräuselkammer einer erhöhten Temperatur
ausgesetzt. Die Verstreckung erfolgt nach beiden Schutzrechten bei
einer Temperatur von mehr als 70°C und vor dem Eintritt
in die Kräuselkammer werden die Fasern auf über
85°C erwärmt.
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Es
besteht ein Bedarf für Verbesserungen beim PTT-Faserprozeß,
insbesondere PTT-Stapelfaserprozeß, bei dem Fasern mit
geeigneten Verarbeitungseigenschaften in kommerziellen Betrieben
gewonnen werden, bei denen Kardier- und Garnettvorgänge
angewandt werden. Die Lösung dieser Probleme, die im Laufe
der Jahre für PET- oder PBT-Fasern entwickelt wurden, lassen
sich häufig nicht auf PTT-Fasern übertragen, was
auf die besonderen Eigenschaften zurückzuführen
ist, die der Chemie des PTT-Polymeren zugrunde liegen.
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In
der Praxis hat sich insbesondere gezeigt, dass bei feinen Fasern
unterhalb etwa 3,6 dtex mit diesen bisher verwendeten Verfahren
keine ausreichend hohe Kräuselung, Dauerbeständigkeit und/oder
Stabilität der Kräuselung, insbesondere für den
textilen Weiterverarbeitungsprozess, erzielt werden kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren zur Herstellung
von PTT-Fasern, vorzugsweise PTT-Stapelfasern, mit verbesserter Einkräuselung
zur Verfügung zu stellen.
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Dies
wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung
von PTT-Fasern erreicht.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Herstellung
von Polytrimethylenterephthalat(PTT)-Fasern mit verbesserter Einkräuselung,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstreckung der mittels üblicher
Schmelzspinnverfahren hergestellten PTT-Fasern bei einer Temperatur
von bis zu 70°C erfolgt und die PTT-Fasern nach der Verstreckung
und vor dem Eintritt in die Kräuselkammer keiner Wärmebehandlung
unterzogen und insbesondere auf einer Temperatur unterhalb von bis
zu 85°C gehalten werden, dann in der Kräuselkammer
auf bis zu 100°C erwärmt und während
der Kräuselung fixiert werden.
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Polytrimethylenterephthalat,
das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar
ist, und Verfahren zu dessen Herstellung sind seit langem bekannt.
Die Herstellung erfolgt chargenweise, kontinuierlich, usw. Weitere
Angaben zur Herstellung finden sich beispielsweise in den
US-Patenten 5 015 789 und
6 277 289 ,
EP 0 998 440 ,
WO 98/57913 und in
S. Schauhoff, "New
Developments in the Production of Polytrimethylene Terephthalate,
(Neue Entwicklungen in der Herstellung von Polytrimethylenterephthalat
(PTT))", Man-Made Fiber Year Book (September 1996).
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Erfindungsgemäß werden
Polytrimethylenterephthalate eingesetzt, die kommerziell erhältlich sind.
Solche Polytrimethylenterephthalate werden beispielsweise von E.
I. du Pont de Nemours and Company, Wilmington, Delaware (Handelsname „Sonora”),
sowie von Shell verkauft. Zum Einsatz im erfindungsgemäßen
Verfahren ist insbesondere kristallines PTT geeignet.
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Das
Polytrimethylenterephthalat, das für die vorliegende Erfindung
geeignet ist, hat üblicherweise eine Grenzviskosität
(IV) von 0,60 Deziliter/Gramm (dl/g) bis 1,5 dl/g, bevorzugt 0,70
dl/g bis 1,4 dl/g, stärker bevorzugt 0,80 dl/g bis 1,2
dl/g und besonders bevorzugt 0,90 dl/g bis 1,1 dl/g (gemessen in 50:50
Phenol/1,1,2,2-Tetrachlorethan bei 20°C).
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In
der Praxis der vorliegenden Erfindung werden Polytrimethylenterephthalat-Homopolymere sowie
Polytrimethylenterephthalat-Copolymere aus Polytrimethylenterephthalat
und Polyethylenterephthalat und/oder Polybutylenterephthalat verwendet. Besonders
vorteilhaft sind Fasern, die zu mindestens 85 mol-% aus Polytrimethylenterephthalat
bestehen, vorzugsweise mindestens 90 mol-%, besonders bevorzugt
mindestens 95 mol-%.
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Die
PTT-Fasern lassen sich herstellen, indem die Polymere, gegebenenfalls
unter Anwendung von Gleitmitteln, zu Filamenten versponnen und dann
zu Fasern verarbeitet werden, die Fasern verstreckt und gekräuselt
werden und gegebenenfalls ein Glättungsmittel aufgebracht
wird, die Fasern relaxiert werden (gegebenenfalls während
das Glättungsmittel gehärtet wird) und gegebenenfalls
ein Antistatikmittel auf die Fasern aufgebracht wird. Im Falle der
Herstellung von Stapelfasern werden die Fasern dann geschnitten
und in Ballen verpackt.
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Die
Herstellung der erfindungsgemäßen PTT-Fasern geschieht
unter Verwendung konventioneller Methoden und Anlagen, wie sie im
Fachgebiet im Zusammenhang mit Polyesterfasern bevorzugt werden.
Beispielsweise werden zahlreiche Methoden des Verspinnens in
US 3 816 486 ,
US 4 639 347 ,
GB 1 254 826 und
JP 11-189938 beschrieben.
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Die
Spinngeschwindigkeit bei PTT beträgt vorzugsweise 600 Meter
pro Minute oder mehr und beträgt im typischen Fall 1200
Meter pro Minute oder weniger. Die Spinntemperatur beträgt
im typischen Fall 245°C bis 285°C und bevorzugt
250°C bis 275°C. Besonders bevorzugt wird das
Schmelzspinnen bei etwa 260°C ausgeführt.
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Die
Spinndüse ist eine konventionelle Spinndüse von
dem Typ, wie er bei konventionellen Polyester verwendet wird, wobei
Lochgröße, Anordnung und Zahl von der gewünschten
Faser und der Spinnanlage abhängen.
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Das
Abschrecken der auf diese Art und Weise aus der Schmelze gesponnenen
PTT-Filamente kann in konventioneller Weise ausgeführt
werden, indem Luft oder andere Fluide verwendet werden, wie sie
im Fachgebiet beschrieben werden (z. B. Stickstoff). Es können
Querstrom-, Radial-, asymmetrische oder andere Kühlmethoden
angewendet werden.
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Nach
dem Kühlen können konventionelle Spinnpräparationen
mit Hilfe von Standardmethoden aufgetragen werden.
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Die
erhaltenen erfindungsgemäßen PTT-Faserfilamente,
die für Bekleidungstextilien (z. B. Maschenware und gewebte
Textilien) und für Vliesstoffe hergestellt werden, besitzen
typischerweise eine Einzelfilament-Titer von 0,88 dtex bis 6,6 dtex,
bevorzugt 1,7 dtex bis 3,6 dtex und besonders bevorzugt etwa 2,4
dtex. Fasern mit größeren Werten können
für nichttextile Anwendungen, wie z. B. für Faserfüllstoffe,
nützlich sein.
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Die
so hergestellten PTT-Faserfilamente werden zur weiteren Verarbeitung
zunächst in Kannen abgelegt. Es ist jedoch auch möglich,
diese direkt weiter zu verarbeiten.
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Nach
einem bevorzugten Verfahren werden die schmelzgesponnenen PTT-Faserfilamente
auf einem Spinnkabelzylinder aufgenommen und anschließend
mehrere Spinnkabelzylinder zusammengesetzt und aus den Faserfilamenten
ein großes Spinnkabel erzeugt. Danach können die
Faserkabel unter Anwendung konventioneller Methoden verstreckt werden,
vorzugsweise bei 10 bis 110 m/min. Die Streckverhältnisse
reichen bevorzugt von 1,25 bis 4 und stärker bevorzugt
von 1,25 bis 2,5. Das Verstrecken erfolgt kalt, d. h. bei einer
Temperatur von bis zu 70°C, vorzugsweise von bis zu 60°C,
besonders bevorzugt bis zu 50°C, insbesondere bis zu 40°C,
ganz besonders bevorzugt zwischen Raumtemperatur (20°C)
und 40°C.
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Nach
dem Verstrecken ist darauf zu achten, dass die Temperatur von bis
zu 85°C, vorzugsweise bis zu 70°C, besonders bevorzugt
bis zu 60°C, insbesondere bis zu 40°C, nicht überschritten
wird. Bevorzugt liegt die Temperatur nach dem Verstrecken zwischen Raumtemperatur
(20°C) und bis zu 70°C, insbesondere zwischen
Raumtemperatur (20°C) und bis zu 60°C, besonders
bevorzugt Raumtemperatur (20°C) und 60°C, und
ganz bevorzugt zwischen Raumtemperatur (20°C) und 40°C.
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In
einer alternativen Vorgehensweise kann das Faserkabel nach dem Verstrecken
und vor dem Eintritt in die nachfolgende Kräuselkammer
um mindestens 20°C erwärmt werden, jedoch auf
nicht mehr als die oben angegebene maximale Temperatur von bis zu
85°C, vorzugsweise auf bis zu 70°C, besonders
bevorzugt auf bis zu 60°C, besonders bevorzugt auf eine
Temperatur im Bereich von 30°C bis 60°C. Vor und
während des Verstreckens kann unter Anwendung konventioneller
Methoden eine oder mehrere Appreturen aufgebracht werden.
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Ein
weiteres wichtiges Merkmal ist die Kräuselungsaufnahme
(Einkräuselung) K1, ein Maß für die Füllung
der Faser, die ihr durch einen mechanischen Kräuselungsprozess
vermittelt wird. Die Kräuselungsaufnahme ist eine wichtige
Eigenschaft, die sowohl für die Verarbeitung von Fasern
als auch für die Merkmale von Textil- und Faserfüllprodukten,
insbesondere aus Stapelfasern, von Bedeutung ist. Bei der Kräuselungsaufnahme
wird an der Faser die Rückfederungseigenschaft gemessen,
wie sie durch den mechanischen Prozess des Kräuselns übertragen
wird. Dies wirkt sich dadurch auf deren Handhabungsmerkmale wie
auf das Verarbeiten bei den nachfolgenden Prozessschritten aus.
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Unter
Einkräuselung im Rahmen der Erfindung versteht man folgendes
Verhältnis:
wobei L
k die
Länge der gekräuselten Stapelfaser im entspannten
freiliegenden Zustand ist und L
v die Länge
der gleichen, jedoch gestreckten Faser, d. h. die Faser liegt dann
praktisch geradlinig ohne Kräuselung vor. Die Streckung
erfolgt unter Anwendung der sogenannten Entkräuselungskraft.
Diese wird in Vorversuchen mit Hilfe einer an das Kraft-Dehnungsdiagramm
der jeweiligen Faser angelegten Tangente ermittelt.
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Die
Faserkräuselung beeinflusst auch das Belastungsverhalten
der dreidimensionalen Struktur. Die Faserkräuselung kann
zweidimensional oder dreidimensional sein und wird konventionell
mit Hilfe mechanischer Mittel erzeugt oder kann von sich aus aufgrund struktureller
Verschiedenheiten oder Zusammensetzungsunterschiede in der Faser
vorhanden sein. Unter der Annahme eines konstanten Fasergewichts, ähnlicher
Fasergröße, Geometrie und Oberflächeneigenschaften
wird in der Regel eine Faser mit geringer Kräuselung (d.
h. einer hohen Amplitude, geringen Frequenz der Kräuselung)
eine höhere Volumenhaltigkeit (d. h. eine hochwirksame Bauschung,
dreidimensionale Struktur mit geringer Dichte, die sich leicht unter
einer vorgegebenen Standardlast in Folge eines geringen Umfanges
der Verknäulung der gekräuselten Fasern verformt)
erzeugen. Im Gegensatz dazu erzeugen Fasern mit höherer
Kräuselung (geringer Amplitude, hoher Frequenz) in der
Regel dreidimensionale Strukturen mit höherer Dichte und
verringerter Volumenhaltigkeit. Derartige dreidimensionale Strukturen
höherer Dichte werden sich nicht so leicht verformen, wenn
eine Standardlast aufgebracht wird, was auf ein höheres Maß an
Faserverknäulung in der Struktur zurückzuführen
ist. In typischen gefüllten Artikeln ist die aufgebrachte
Last (d. h. die Last, für die der Artikel bemessen wurde,
um diese zu halten) ausreichend hoch, um eine relative Verschiebung
der Fasern in der Struktur zu bewirken. Diese Last ist jedoch nicht
groß genug, um eine plastische Verformung der einzelnen Fasern
hervorzurufen.
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Der
Kräuselungsgrad beeinflusst auch das Vermögen
der Faser, sich nach Kompression zu erholen. Fasern mit geringem
Kräuselungsgrad erholen sich nicht so leicht wie Fasern
mit hoher Kräuselung, da den Fasern mit geringer Kräuselung
die ”Federung” fehlt, die durch höhere
Kräuselung vermittelt wird. Andererseits sind Fasern mit
geringer Kräuselung leichter aufzulockern, was auf den
geringeren Betrag der Faserverknäulung zurückzuführen
ist. Der Anwender von gefüllten Artikeln wünscht
im typischen Fall sowohl Halt als auch Volumenhaltigkeit. Diese
beiden Eigenschaften werden stark beeinflusst von der Kräuselungsfrequenz,
jedoch in entgegengesetzter und sich widersprechender Weise. Um
eine hohe Volumenhaltigkeit zu erhalten, verwendet man eine geringe
Kräuselung. Dem gegenüber verwendet man eine hohe
Kräuselung, um einen starken Halt zu erhalten. Weitere
Variablen, die man modifizieren kann, schließen die Veränderung
der mechanischen Eigenschaften der Faser ein, das Einstellen des
Faserdurchmessers und/oder eine Veränderung des Faserquerschnittes.
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Für
die Kräuselung der wie oben beschrieben gestreckten Fasern
können konventionelle Methoden der mechanischen Kräuselung
mit an sich bekannten Kräuselmaschinen angewendet werden.
Bevorzugt ist eine mechanische Vorrichtung zur Stapelfaserkräuselung
mit Dampfunterstützung, wie beispielsweise eine Stauchkammer.
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Um
die erfindungsgemäß verbesserte Einkräuselung
von feinen PTT-Fasern zu erhalten, werden die verstreckten Fasern
vor dem Eintritt in die Kräuselkammer und zunächst
auch in der Kräuselkammer erfindungsgemäß auf
unterhalb von bis zu 85°C, bevorzugt unterhalb von bis
zu 70°C, stärker bevorzugt unterhalb bis zu 60°C,
insbesondere unterhalb bis zu 40°C, ganz besonders bevorzugt
zwischen Raumtemperatur und 40°C, gehalten. Das Kräuseln
selbst erfolgt in der Kräuselkammer durch Erwärmen,
bevorzugt mit Dampf, auf unterhalb bis zu 100°C, bevorzugt
unterhalb bis zu 95°C, besonders bevorzugt etwa 85° bis
90°C.
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Unter
Anwendung konventioneller Methoden kann in der Kräuselvorrichtung
eine weitere Appretur aufgebracht werden.
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Die
erfindungsgemäße PTT-Faser besitzt bevorzugt einen
Kräuselungsgrad von mindestens 3 Kräuselungen
(Kräuselbögen) pro cm, bevorzugt 3 Bögen
pro cm bis 9,8 Bögen pro cm und besonders bevorzugt 3,9
Bögen pro cm bis 8,9 Bögen pro cm. Bei Anwendungen
zur Herstellung textiler Flächen werden Werte für
den Kräuselungsgrad von etwa 5,5 Bögen pro cm
besonders bevorzugt, für Faserfüllungen beträgt
der Kräuselungsgrad besonders bevorzugt etwa 3,9 Bögen
pro cm.
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Die
Einkräuselung K1 beträgt erfindungsgemäß vorzugsweise
15% oder mehr, bevorzugt 17% oder mehr.
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Bevorzugt
wird nach der Kräuselung und vor dem Relaxieren ein Glättungsmittel
und/oder für die Weiterverarbeitung (Konvertieren) ein
handelsübliches Gleitmittel aufgetragen. Beispielhafte
Glättungsmittel, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar
sind, werden in
US 4 725 635 beschrieben.
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Wahlweise
kann auf die Filamente nach dem Relaxieren weitere textile Ausrüstung,
z. B. eine antistatische Ausrüstung, aufgebracht werden.
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Weiterhin
können die Fasern, falls erwünscht, pillarm ausgerüstet
werden.
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Zur
Herstellung von Stapelfasern werden die texturierten Fasern aufgenommen,
gefolgt von Schneiden und verpacken in Ballen. Die Stapelfasern der
vorliegenden Erfindung werden bevorzugt auf einer der Relaxation
nachgeschalteten mechanischen Schneidvorrichtung geschnitten. Kabeltypen
werden ungeschnitten in Ballen verpackt und einem getrennten Schneidprozess
(Konvertieren) zugeführt.
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Die
Stapelfasern können vor dem Schneiden fixiert werden. Die
Hauptfixierung erfolgt erfindungsgemäß in der
Kräuselkammer durch Einleiten von Heißdampf mittels üblicher
Vorrichtungen. Danach kann vor dem Schneiden bei etwa 90°C
bis 120°C nachfixiert werden, um Kräuselung und
Schrumpf zu steuern. Methoden zum Fixieren und die verwendeten Zeiten
können variieren und können unter Anwendung von
UV-Vorrichtungen Sekunden betragen oder bei Verwendung eines Ofens
noch länger. Ofentemperaturen betragen 80° bis
130°C, vorzugsweise 100°C bis 120°C,
besonders bevorzugt 110°C bis 115°C.
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Weiterer
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen
Faserprodukte in textilen Flächengebilden, wie z. B. Geweben,
Vliesen oder Fasergelegen, sowie für Faserfüllstoffe.
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Die
Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert:
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Beispiel:
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Trockenes
PTT-Granulat (Restfeuchte < 10 ppm,
Trocknung bei maximal 130°C) mit einer Viskosität
von IV = 0,92 (20°C, 50:50 Phenol/1,1,2,2-Tetrachlorethan)
wird in einem Extruder aufgeschmolzen, durch eine Spinndüse
mit 400–1200 Löchern versponnen und die erhaltene
Fadenschar im Bereich von 900–1200 m/min abgezogen und
in Spinnkannen abgelegt.
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Um
die gewünschte Zielkabelstärke von 90 ktex bei
einem Fasereinzeltiter von 2,4 dtex nach der Verstreckung zu erreichen,
wird das Spinnkabel an der Faserbandstrasse vorgelegt. Bei der Weiterverarbeitung,
insbesondere während und nach der Verstreckung, wird das
Faserkabel bis zum Erreichen der Stauchkammerkräuselmaschine
keinen Temperaturen von mehr als 30°C ausgesetzt. In der
Kräuselkammer selbst wird das Material durch Einleiten von
Heißdampf in gekräuselter Form fixiert. Die Wahl des
Kammer- und Walzendrucks hängt dabei von der gewünschten
Einkräuselung ab. In einer Variante erfolgt am letzten
Walzen-Septett vor der Kräuselkammer eine unterstützende
Vortemperierung des Kabels bei 30–60°C.
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Nach
dem Kräuseln erfolgt eine Nachfixierung bei 90–120°C.
Die Wahl der Temperatur hängt vom gewünschten
Restschrumpf (gemessen als Thermoschrumpf bei 200°C) der
Faser ab.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - GB 1254826 [0004, 0022]
- - EP 1016741 [0005]
- - JP 11-107081 [0006]
- - JP 11-189938 [0007, 0022]
- - US 3584103 [0008]
- - EP 1230450 [0009, 0011]
- - EP 1230451 [0010, 0011]
- - US 5015789 [0017]
- - US 6277289 [0017]
- - EP 0998440 [0017]
- - WO 98/57913 [0017]
- - US 3816486 [0022]
- - US 4639347 [0022]
- - US 4725635 [0041]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - S. Schauhoff, ”New
Developments in the Production of Polytrimethylene Terephthalate,
(Neue Entwicklungen in der Herstellung von Polytrimethylenterephthalat
(PTT))”, Man-Made Fiber Year Book (September 1996) [0017]
