DE1660652A1 - Gekraeuselte Polyesterfaeden und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

DR. MOLLER-BORfi DIPL-PHiTS. OR. MANIΓΖ DiPL-CHElVLDR-DEUfEL

DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GR^MKOW 1 fi fi Π fi 5 PATENTANWÄLTE

H AUa 1978

P 16 60 652.3-26 .. D/th - Τ-472

TOXO BOSEKI EABUSHIKI KkISEk₁ Osaka, Japan

Gekräuselte Po lye st er fäden und Verfahren zur Herstellung ä

derselben -

Beanspruchte Priori tat i Japan vom 6. April 1966»

Nr. 21 891/66

Die Erfindung betrifft hohle, dreidimensional gekräuselte Polyesterfäden sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.

Bs wurden schon verschiedene Methoden zur Herstellung von dreidimensional gekräuselten Päden durch Schmelz.spinnen vorgeschlagen· So ist es z> B. .bekannt, zwei verschiedene Arten von Polymerisaten, deren Wärmeschrumpfung verschieden ist, ans üe¥ Schmelze gleichzeitig durch eine gemeinsame Spinnöffnung zu verspinnen, um ein zusammengesetztes Garn zu bilden, das aus den zwei Polymerisaten besteht, die in Längerichtung geschichtet oder miteinander verbunden sind. Venn das Garn einer Wärmebehandlung unterworfen wird, bilden sich spiraligf Kräuselungen durch den Unterschied in der Wärmeschrumpiung zwischen den zwei Polymerisaten aus.

2 098 17/1037 UmerlaQen ιαλ, ί ι ι am. a νγ. ι sau 3 &» Ävimmgiet»· v. 4. a. ise; /

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Diese Art von Faser wird "zusammengesetzte Faser" oaer "Verbundfaser" genannt. Nachteile der sogenannten zusammengesetzten Faser sind jedoch beispielsweise, daß der Spinnprozeß schwierig zu kontrollieren ist, und daß die erhaltene Faser zur. Aufspaltung oder Entschichtung neigt.

Eine weitere bekannte Methode zur Bildung von schraubenförmig gekräuselten synthetischen Fäden durch Schmelzspinnen umfaßt das Abkühlen oder Abschrecken des Fadens unmittelbar nach dem Austreten aus der Spinnöffnung asymmetrisch in Querschnittsrichtung zum Fäden, so daß eine Querschnitts-Anisötropie der. Feinstruktur des Fadens erzeugt wird. Die Fäden bilden eine Schraubenkräuselung beim Verstrecken und anschließenden Relaxieren durch die im Faden vorliegende Querschnitts-Anisotropie in der Feinstruktur aus. Dieses Verfahren wird als "asymmetrische Kühlmethode¹* bezeichnet.

Bei der Anwendung der asymmetrischen Kühlmethode auf Polyester schwankt jedoch die Form der ![rausei in Abhängigkeit von der Viskosität des geschmolzenen Polymeren, der Spinntemperatur, der Aufwickel geschwindigkeit des gesponnenen Fadens, der Kühlmethode für den aus der Spinndüse extrudierten Faden und anderen Spinnbedingungen, sowie auch den Bedingungen des Verstreckens und der Wärmebehandlung. Daher müssen die optimalen Bedingungen zur Bildung zufriedenstellender Krausel durch, eine richtige Kombination so verschiedener und zahlreicher Faktoren "bestimmt werden. Bei der herkömmlichen asymmetrischen Kühlmethode wird eine Spinndüse mit kreisförmigen Spinnöffnungen verwendet. Bei Verwendung einer Düse mit kreisförmigen Spinnöffnungen ist jedoch der Bereich der richtigen Bedingungen, insbesondere der Spinnbedingungen zur Bildung ausgezeichneter Kräuselfaden sehr eng und die

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Form der Kraus el schwankt echon mit gelängen Abweichungen der ot>igeifli Bedingungen, Es ist daher "bei der bekannten Methode schwierig,, die Qualität der erhaltenen Garne gleichmäßig zu halten. Bin. weiterer Nachteil der "bekannten Methode besteht darin, daß beim Anlegen eines sehr geringen Zuges an die Faser während sie zur Ausbildung von Kräuseln durch eine Wärmebehand lung oder dergl. behandelt wird, keine zufriedenstellenden Kräusel erhalten werden. Diese Nachteile waren Hindernisse für die industrielle Durchführung der herkömmlichen asymmetrischen Kühlmethode. -

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Überwindung dieser Nachteile,, die man bei der herkömmlichen Methode antrifft.

Ein spezielleres Ziel der Erfindung ist die Erzielung hohler gekräuselter Polyeeterf&eepii mit nicht weniger als 6 oder vorzugsweise 10 biß $0 gut angeordneten Kräuseln je 25 mm (ca. 2,5 oder rorsugsweise 4 bis 20 Erüueel/ca).

Weiteres Ziel der Erfindung ist die Herefcellung hohler dreidimensional gekräuselter Polyesterfasern mit den oben er- . wähnten Merkmalen.

Die Erfindung liefert eine Methode zur leichten und wirtschaftlichen Produktion von Polyesterfäden, die eich zur Erzeugung von Bausehgarnen aus endlosen Faden und auch zur Verwendung bei der Herstellung von gebauechten Stapelgarnen eignen.

Die erfindungsgemäße Polyesterfaser ist durch die ganse Faser von gleichförmiger Zusammensetzung und hat einen endlosen

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Hohlraum praktisch, in der Mitte, der sich durch die ganze Länge erstreckt. Die Faser hat nicht weniger als ca. 2,5 dreidimensionale Kräusel je cm (6/25 mm).

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt das Schmelzspinnen von Polyester und das asymmetrische Abschrecken des gesponnenen Fadens zur Herstellung von Polyesterfäden mit einem Hohlraum praktisch in der Mitte des Querschnitts und einer starken Querschnittsanisotropie, und zwar in der mittleren Doppelbrechung, das Verstrecken der Fäden und das anschließende Relaxieren Aus der Spannung, wobei schraubenförmig oder dreidimensional gekräuselte Hohlfaden mit nicht weniger als ca. 2,5 Kräusel/cm (6 Kräusel/25 tnm) erhalten werden. Die Erfindung wird nun im folgenden ausführlicher beschrieben, teilweise unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Es bedeuten:

Fig. 1a einen vergrößerten Querschnitt einer Spinnöffnung, die sich zur Herstellung eines Hohlfadens geaäß der Erfindung eignet,

Pig. 1b einen vergrößerten Querschnitt eines Fadens, der durch die in Figur 1a gezeigte öffnung gesponnen istj

Fig. 2a und 2b Ansichten ähnlich von Fig. 1a und Fig. 1b, · die Jedoch eine weitere Ausführungsform der Erfindung darstellen,

Fig. 3a und Fig. 3b Ansichten ähnlich Fig. 1a und Fig. 1b, die jedoch eine noch weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen,

Fig. 3'a und Fig. 3'b Ansichten ähnlich Fig. 1a und Fig. -1)>, die jedoch den Fall des üblichen wollen Fadens zeigen,

Fig. 4- einen schematischen und vergrößerten Querschnitt eines Fadens gemäß der Erfindung, wobei die mikrostrukturelle Anisotropie oder Ungleichförmigkeit ersichtlich ist, die im Querschnitt des Fadens vorliegt,

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BAD ORIGINAL

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, die jedoch erklärt, wie die in der vorliegenden Erfindung erforderliche mittlere Doppelbrechung gemessen wird,

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 4, die jedoch das Merkmal der Erfindung erläutert, "."■■·..

Fig. 7 eine fotografische Ansicht (10 χ vergrößert) einer typischen Kräuselfaser der Erfindung,

Fig. 8 eine fotografische Ansicht (20 χ vergrößert) von Fasern der Erfindung mit nicht schraubenförmigen dreidimensionalen Kräuseln und

Fig. 9 eine fotografische Ansicht (Vergrößerung 3 x) von Fasern mit dreidimensionalen welligen Kräuseln^ die erhalten wurden, indem den Fasern mechanische Kräuseln verliehen und sie dann wärmebehandelt wurden.

Bei der Durchführung der Erfindung kann $*de zur Herstellung von Hohlfäden bekannte Spinndüse verwendet werden. So kann beispielsweise eine Spinndüse mit praktisch kreisförmigem (Fig. 1a) oder dreieckigem (Fig. 2a) Querschnitt der öffnung verwendet werden. In jedem Fall sollte di© Spinnöffnung teilweise eingeschnitten sein, wie bei 1, um die Einführung von Luft in die mittlere Höhlung des Fadens zuzulassen. Fig. 1b und Fig. 2b zeigen schematische Qu«rschnitte von Fäden, wie sie durch die öffnungen von Fig. la bzw. 2a gesponnen sind. Alternativ kann eine öffnung mit einem kleinen mittleren Loch 2 zur Einführung von Luft, wie in Fig. 3a gezeigt, zum Spinnen eines Fadens mit einem Querschnitt, wie er schematisch in Fig. 3t> gezeigt ist, verwendet werden. In Fig. 3*a und 3'b sind Querschnitte der herkömmlichen Spinnöffnung und des dabei erhaltenen festen Fadens gezeigt.

In den erfindungsgemäßen Hohlfasern, wie sie nach dem Spinnen entstehen, ist es zweckmäßig, daß die Größe der Höhlung

;*■■■- 5 - .

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derart sein sollte, daß der Wert (der im folgenden als Hohlgrad bezeichnet wird) und durch die folgende Formel ausgedrückt wirdt .

Fläche der Höhlung des Pas er quer Schnitts Gesamtfläche des Faserquerschnitts

0,05 bis 0,4 ist· Wenn der Hohlgrad nicht mehr als 0,05 beträgt, wird es schwierig, ein gewünschtes Ausmaß der Querschnitts-Anisotropie zu erreichen. Wenn dagegen der Hohlgrad α nicht geringer als 0,4 ist, wird der Spinnbetrieb schwierig.

Es ist natürlich erfindungsgemäß möglich, daß·der Querschnitt der Faser etwas gegenüber der echten kreisförmigen oder dreieckigen Form deformiert ist, und daß die Höhlung in gewissem Ausmaß exzentrisch ist. Es ist auch möglich, daß die .erfindungsgemäße Faser einen deformierten Querschnitt;hat.

Gemäß der Erfindung wird ein geschmolzenes Harz, das ganz öder, überwiegend aus Polyester besteht, aus einer Spinndüse der beschriebenen Art gesponnen. Sin Abschreck- oder Kühlgas wirdion einer Sichtung gegen die frisch gesponnenen geschmolzenen Fäden geblasen. Bas Abschreckgas strömt W vorzugsweise praktisch rechtwinklig zu den Fäden. Es kann ν jedoch in einem Winkel innerhalb £ 45° zu der Richtung senkrecht zu den Fäden geblasen werden. Durch dieses asymmetrische Abschrecken wird eine Ungleichmäßigkeit im Querschnitt oder Querschnitts-Anisotropie in der mittleren Doppelbrechung im Faden erzeugt, wie dies schema ti sch in Fig. 4 gezeigt ie t. Da der Faden hohl ist, ist die Temperaturdifferenz in jedem Faden zwischen der dem Kühlstrom zugekehrten Seite und der abgekehrten Seite in Richtung des Querschnitts des Fadens viel größer als bei einem festen Faden.

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Am meisten wird es bevorzugt, das Spinnen und Abschrecken unter solchen Bedingungen durchzuführen, daß der minimale Abstand Mitte zu Mitte zwischen benachbarten Öffnungen nicht geringer als 4 mm und die Geschwindigkeit des Abschreckgases nicht geringer als 0,2 m/sec ist. Unter diesen Bedingungen wird die Querschnitts-Anisotropie stärker erhöht. ·

Die Querschnitts-Anisotropie der mittleren Doppelbrechung kann auch erhöht·werden, indem die Kühlgeschwindigkeit stärker (mit größerer Geschwindigkeit) erhöht wird als ä

die Geschwindigkeit der Verengung des extrudie-rten geschmolzenen Fadens im. Verlaufe der Arbeitsgänge vom Extrudieren bis zu el Aufwickeln des Fadens. Insbesondere geht das Polymere rasch der Verfestigung entgegen, wenn der geschmolzene extrudierte Faden feiner wird und abkühlt. Unter der Annahme, daß die Querschnittsfläche des auf 150° 0 gekühlten Fadens A^ ,-₀ und diejenige des schließlich aufgewickelten Fadens A. β© ist, wird die Querschnitts-Anisotropie starker verbessert, wenn die.Spinnbedingungen so gewählt werden, daß das Verhältnis Α^^ο/Αοβ größer wird. Um diese Bedingung zu erreichen, ist es z. B. bevorzugt, daß die Spinntemperatur etwas tiefer liegt als sie üblicherweise beim Spinnen von ■ Polyesterfäden angewandt wird. Die Spinntemperatur liegt (Qj daher vorzugsweise im Bereich von 10 bis 40° C über dem Schmelzpunkt des Polymeren.

Der in der Erfindung zu verwendende Polyester sollte hauptsächlich Terephthalsäureeinheiten und Glykoleinheiten enthalten. Es ist jedoch möglich, daß der Polyester weiter andere

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Dicarbonsäureeinheiten, Oxysäureeinheiten, Dioleinheiten und dergl. enthält. Vorzugsweise wird ein Polyester verwendet, worin wenigstens 85 Mo\% der Säurekomponente Terephthalsäure sind· Die Intrinsik-Viskosität des Polyesters beträgt vorzugsweise 0,4 bis 0,8. Der· Polyester kann auch mit weniger als 15 Gew.% an anderem Polyester, Polyamid, Polyäther und dergl. gemischt sein.

Die starke Querschnitts-Anisotropie der mittleren Doppelbrechung im Faden/kann durch den Unterschied in der mittleren Doppelbrechung Δη festgestellt werden. Gemäß der Erfindung muß der Index des Unterschieds in den Werten der mittleren Doppelbrechung, die in der Richtung erhalten sind, in welcher der Unterschied in der mittleren Doppelbrechung zwischen den Lagen symmetrisch bezüglich der Mitte des Fadens ein Maximum ist, nicht kleiner als 3%* vorzugsweise nicht kleiner als 8 % sein. Die mittlere Doppelbrechung ( kann durch folgende Jormel gemessen werden:

worin P eine Nacheilung ist (ein Unterschied zwischen dem Lichtweg von polarisiertem Licht parallel zur Längsachse des Fadens und dem Lichtweg von polarisiertem Licht, der diese Achse rechtwinklig schneidet, wobei das Licht die Natrium-D-Linie ist), die in der Richtung H-M* (oder N-N¹) senkrecht zur Richtung XT (oder Y'-X¹)» welche die Richtung des Stroms von Abschreckgas ist (vergl. Fig. 5) erhalten ist, wobei der Buchstabe A im Kreis die dem Kühlstrom zugekehrte Seite bezeichnet, während der Buchstabe B im Kreis

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die dem Kühlstrom abgewandte Seite darstellt« In der obigen Formel ist d eine Länge (Sehne in Fig. 5), für welche die Linie M-M¹ (oder N-N') den Fadenquerschnitt durchläuft.

Die Richtung", in welcher der Unterschied in der mittleren Doppelbrechung zwischen den Stellungen symmetrisch bezüglich der Mitte des Fadens ein Maximum ist kann bestimmt werden, indem die mittlere Doppelbrechung bei verschiedenen Sehnen des Querschnitts des Fadens gemessen wird. Es ist ersichtlich, daß diese Richtung der Richtung des Abschreckgasstroms auf den Querschnitt des Fadens entspricht, das ist die Richtung A-B (oder X-T oder Y'-X¹) in Fig. 5.„

Der Index des Unterschieds in den Werten der mittleren Doppelbrechung wird durch folgende Formel gemessen:

worin np die mittlere Doppelbrechung, gemessen längs M-P-M¹ (XF « FT) und^np¹ der entsprechende Wert, gemessen längs N-P-IP (Y¹P¹ - P¹X¹) ist unter Bezugnahme auf »ig. ?, worin die Linie M-M¹ (N-N') senkrecht zur Linie X-Y (Y¹-X¹) steht. Im folgenden wird Δηρ als mittlere Doppelbrechung auf der Luvseite (oder dem Abschreckstrom zugekehrten Seite) un&Anp' als mittlere Doppelbrechung auf der.Leeseite (oder dem Abschreckgasstrom abgekehrten Seite) bezeichnet.

Die wie hier beschrieben gesponnenen und abgeschreckten Hohlfaden werden dann verstreckt oder gedehnt. Die Verstrekkung solite so durchgeführt werden, daß die im unverstreckten

■ ■ ■ - 9 _

BAD

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un Faden vorliegende Querschnitts-Anisotropie nicLt/zulässig verschwindet. Gewöhnlich wird um 65 bis 100 % des maximalen Verstreckungsverhältnisses unter 120° C oder vorzugsweise bei 60 bis 90° C verstreckt, .

Vorzugsweise hat der Polyesterfaden nach dem Spinnen und vor dem Verstrecken einen Titer von 3 bis 60 den.

In der USA-Patentschrift 2 999 296 ist die Herstellung von φ Hohlfasern aus einem Polyester beschrieben. Bei dieser Methode wird jedoch, wenn die Lage des Hohlraumes in der Mitte des Fadens ist, keine Kräuselung ausgebildet. Dies würde darauf hindeuten, daß die vorliegende Erfindung im Prinzip der Kräuselbildung eehr verschieden von solchen bekannten. Hohlfasern ist. Weiter ist in dieser USA-Patentschrift erwähnt, daß gekräuselte lasern erhalten werden, wenn man den Hohlraum exzentrisch legt. Dieses Prinzip ist ganz verschieden vom Prinzip der Torliegenden Erfindung. So ergibt sich z. B. aus Fig. 6, daß die Seite C und die Seite D in der vorliegenden Erfindung bezüglich der Fadenachse symmetrisch sind. Wenn der Faden eine Schraubenkräuselung erhält, liegt der Teil C auf der Innenseite der Schraube ™ und der Teil D auf der Außenseite. Es ist daher ersichtlich, daß, die Kräuselbildung in der vorliegenden Erfindung nur auf die Asymmetrie oder Ungleichmäßigkeit in der Feinstruktur beruht, die im Querschnitt des Fadens vorliegt, und nicht auf der leichten Asymmetrie von A und B. (Fig. 6).

Der Ausdruck Verstreckung stellt den Proaeß der positiven Zufuhr eines Fadens von einem ersten Transportmittel (z. B. einer Speisewalze) zu einem zweiten Transportmittel, das

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BAD OR»GH*M-

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bei höherer Geschwindigkeit arbeitet (z. B. eine Abziehwalze) dar. Das Verstreckungsverliältnis bedeutet den Wert des Verhältnisses von ■■.";.-

Geschwindigkeit des zweiten Transportmittels Geschwindigkeit des ersten Transportmittels

dar. Der Ausdruck ^maximales Verstreckungsverliältnis" bedeutet das größtmögliche Verstreckungsverhältnis, bei welchem ein gegebenes Fadenmaterial kontinuierlich ohne Bruch . m* unter einem gegebenen Satz von VerStreckungsbedingungen verstreckt wird. ■

Die Intrinsik-Yiskosität des Polyesters wird in einer Phenol-Tetrachlor äthanlösung (Gew·-verhältnis 60 : 40) "bei 50° G .gemessen. \ · .

Der Kräuselindex (%) wird wie folgt gemessen:

Die Länge a der Probe unter der Anfangelaet (2 mg/den) wird gemessen. Dann wird eine zusätzliche Last von 50 ag/den an die Probe angelegt, und die Lange b wird nach J/0 see gemessen* Die Prüfung wird 20mal wiederholt, um den Mittelwert zu erhalten* Der Erauselindex wird aus folgender Gleichung - * (B berechnets

K-räuselindex (%) - χ 1Ό0

Die Anzahl der Kräusel je 25 mm bzw. je cm wird durch Zählen einer Probe, die mit einer Anfangslast von 2 mg/den versehen ist, festgestellt.

Nach dem Verstrecken werden die Fäden frei von Spannung relaxiert, worauf sich Eräusei ausbilden. Vorzugsweise wird die Relaxierung unter Erhitzen bei einer Temperatur von

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bis 25O⁰ C durchgeführt. Gewünsclitenfalls können die Fäden einer mechanischen Kräuselung unterworfen oder zu Stapelfasern geschnitten worden, bevor sie in relaxiertem Sustand einer Wärmebehandlung unterworfen werden. Durch die Wärmebehandlung in relaxiertem Zustand werden Kräusel durch die im Querschnitt jedes Fadens oder jeder Faser vorliegende Anisotropie ausgebildet. Die Anzahl der Kräusel je 25 ram im erhaltenen erfindungsgemäßen Faden oder der Faser beträgt wenigstens 6.

Wenn ein Monofaden in vollständig relaxierten Zustand erhitzt wird, werden praktisch regelmäßig oder gleichförmig angeordnete Schraubenkräuselungen ausgebildet, wie in Fig. 7 gezeigt. Wenn ein Bündel einer Anzahl vbn Fäden in relaxiertem Zustand wärmebehandelt wird, stören sich die einzelnen Fäden und können keine Schraubenkräusei ausbilden, sondern solche bauschigen dreidimensionalen Kräusel, Wie sie in Fig. 8 gezeigt sind. Wenn ferner die Fasern oder Fäden leicht mechanisch gekräuselt und dann wärmebehandelt werden, werden dreidimensionale wellige Kräusel mit etwa regelmäßigem Gang ausgebildet (Fig. 9)· Sie werden in der Erfindung alle als dreidimensional gekräuselte Fäden oder Fasern bezeichnet.

Es wird nun die Beziehung zwischen der Querschnitts-Aniso-* tropie und der Kräußelbildung erläutert. Wenn ein. geschmolzenes Polyesterharz durch eine hohle Spinnöffnung extrudiert und ein Abschreckgas mit einer Geschwindigkeit von nicht weniger als 0,2 m/sec auf den frisch extrudierten Faden von einer Seite derselben geleitet wird, wird eine hohe Anisotropie (asymmetrisch bezüglich der Faserachse) der mittleren Doppelbrechung erzeugt. Insbesondere wird ein

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Unterschied von nicht weniger als 5 % zwischen der mittleren Doppelbrechung ^np an der Luvseite und der mittleren Doppelbrechung A^¹P¹ erzeugt.

Wenn der so .gebildete Faden unter den erfindungsgemäß en Bedingungen verstreckt wird, ist der luvseitige Teil des Fadens höher orientiert und kristalliner als der leeseitige Teil. Wenn der Faden von der Spannung zur Relaxierung und Wärmebehandlung entlastet wird, zeigt der luvseitige Teil des Fadens eine höhere Schj?umpfung und eine höhere Schrumpfspannung als der leeseitige Teil, so daß eine Schlangenkräuselung ausgebildet wird, wobei der luvseitige Teil die Innenseite der Schlange einnimmt.

In der Erfindung kann Jedes Abschreckgas verwendet werden, solange es gegen den geschmolzenen Polyester inert ist. Luft Wird jedoch am meisten bevorzugt.

Beispiel T

Ein Mischpolyester (Intrinsik-Viskosität * 0,65)» der durch MischpolykondenBation von 90 Teilen Dimethylterephthalat, 10 Teilen Dimethylisophthalat und 70 Teilen Ithylenglykol erhalten war, wurde durch 60 Spinnöffnungen, die jeweils das in Fig. 1a gezeigte Muster hatten, schmelzgespönnen. Der minimale Abstand Mitte zu Mitte zwischen benachbarten öffnungen betrug 8 mm. Das Verspinnen wurde bei 270° 0 und einer Aufwickelgeschwindigkeit von 600 m/min durchgeführt, wobei ein Faden von 30 den erhalten wurde. Unmittelbar unter den öffnungen wurden die frisch extrudierten Fäden asymmetrisch gekühlt, indem Abschreckluft von 20° C mit einer Geschwindigkeit von 1,0 m/sec. auf eine Seite der Faden und praktisch rechtwinklig dazu gerichtet wurde. Im so erhaltenen Faden betrug

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die mittlere Doppelbrechung (Anp) des luvseitigen Teils 14,1 χ 10"·^, während diejenige (Anp¹) des leeseitigen Teils 9,0 x 10 ^y betrug. Der Faden wurde auf das 4,2-fache _ der ursprünglichen Länge bei 60° C verstreckt und dann J.Minuten in relaxiertem Zustand bei 150° 0 erhitzt, wobei gekräuselte Fäden mit 17 schraubenförmigen Kräuselungen je 25 mm erhalten wurden. Der Hohlgrad betrug 12 ⁰Jo.

Zu Vergleichszwecken wurden das obigen Spinnen, Abschrecken, Verstrecken und die Eelaxierungs-Wärmebehandlung wiederholt mit der Ausnahme, daß eine übliche kreisförmige Öffnung wie in Fig. J¹a gezeigt, verwendet wurde. Der.erhaltene Kräuselfaden hatte nur 8 Krausei je 25 mm.

Beispiel 2

Ein Mischpolyester (Intrinsik-Viskosität ■ 0,62), der durch Mischpolykondensation von 90 Teilen Dimethylterephthalat, 10 Teilen Dimethyl! sophthalat und 70 Teilen Äthylenglykol erhalten war, wurde durch 20 Spinnöffnungen mit jeweils dem in Fig. 1a gezeigten Muster schmelzgesponnen.· Der minimale Abstand Mitte zu Mitte zwischen benachbarten Öffnungen betrug 8 mm. Das Spinnen wurde bei 260° G und einer Aufwickelgeschwindigkeit von 500 m/min durchgeführt, wobei ein Faden von 25 den erhalten wurde. Sofort unter den Öffnungen wurden die frisch extrudierten Fäden asymmetrisch gekühlt, indem Abschreckluft von 20° C mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/sec auf den Faden von einer Seite desselben und praktisch rechtwinklig dazu gerichtet wurde. Im so erhaltenen Faden betrug die mittlere Doppelbrechung (£np) des luvseitigen Teils 16,6 χ 10"*, während diejenige ^Lnp¹) des leeseitigen Teils 10,5 x 10

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betrug. Der.Faden wurde auf das: 3»75—fache der--ursprünglichen Lange "bei 70° C .verstreckt und dann sofort bei. der normalen Temperatur relaxiert, wobei gekräuselte Fäden mit 18 schraubenförmigen Krau seiung en ^e 25',min. erhalten wurden. Der Kohlgrad betrug 10 %. Der gekräuselte Fadenwirde 2 Minuten lang bei 150° C in relaxiertem Zustand wärmebehandelt, wobei sich die Zahl der Krausel auf 23 erhöhte.

Beispiel 5 ·

'Ein Polyester (Intrinsik-Viskosität » 0,62),, der durch FoIykon.den.sation von 100 Teilen Dimethylterephthalat und 60 Tel— len Äthylenglykol erhalten war, wurde durch 50 Spinnöffnungen mit jeweils dem in Fig. 2a gezeigten Muster schnielzgespönnen. Der minimale Abstand Mitte zu Mitte zwischen benachbarten öffnungen betrug 10 mm.'Das Spinnen.wurde bei 280 C und mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von 600 m/min durchgeführt, wobei ein Faden von 20 den erhalten wurde. Unmittelbar unter den öffnungen wurden die frisch extrudierten Fäden asymmetrisch gekühlt, indem Abschreckluft von 20° C mit einer Geschwindigkeit von 1,0 m/sec auf den Fäden von einer Seite desselben praktisch rechtwinklig dazu gerichtet wurde. Im so erhaltenen Faden betrug die mittlere DoppelbrechuDg (Anp) des luvseitigen Teils 15»2 χ 1.0'* während diejenige (Δηρ¹) des ' leeseitigen Teils 10,6 xiO""^ betrug. Der Faden wurde auf das 4,0-fache der ursprünglichen länge bei 80° G ver-streckt und dann sofort 2 Minuten lang bei 160° C in relaxiertem Zustand wärmebehandelt, wobei ein Kräuselfaden mit 20 Kräusel je 25 mm und einem Hohlgrad von 11 % erhalten wurde.

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Claims (9)

Pat entansprüche

1. Dreidimensional gekräuselte Polyesterfaser, g e k e η η -

ζ eichnet durch, eine gleichförmige Zusammensetzung und einen ,endlosen Hohlraum praktisch in der Mitte, der sicL durch die ganze Längs erstreckt, wobei die Faser nicht weniger als sechs dreidimensionale Kraus el je 25 nun aufweist.

2. Faser nach Anspruch 1, dadurch g ekenn ζ e i chne t, daß die Größe des Hohlraums derart ist, daß" der Vert gemäß der Formel

.Fläche des Hohlraums des Faserquerschnitts

Gesamtfläche des Faserquerschnitts 0,05 "bis 0,4 ist«,

3. Verfahren zur Herstellung von dreidimensional gekräusel- ' ten Polyesterfasern mit nicht weniger als sechs Eräusel je 25 mm, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, daß man eine unverstreckte Polyesterfaser mit einem Hohlraum praktisch in der Mitte des Querschnittes und einer starken Querschnitts-Anisotropie in der mittleren Doppelbrechung dieser Faser herstellt, die Faser verstreckt und sie vom Zug entlastet und dann in relaxiertem Zustand wärmebehandelt.

4. Verfahren ne^ch Anspruch 3, dadurch gekennzeich-

4,

η et, daß äie Größe des Hohlraums derart ist, daß der Wert gemäß der Formel

Fläche des Hohlraums des Faserquerschnitte

Gesamtfläche des Faserquerschnitte 0,05 bis 0,4 beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch & e k en η zeichnet, daß die Querschnitts-Aniaotropie der unverstreckten Polyesterfaser, d. h. der Index des Unterschieds in den Werten der mittleren Doppelbrechung (wie definiert), der in der Richtung erhalten, ist, in welcher der Unterschied in der mittleren. Doppelbrechung in der Querschnittsrichtung zwischen den Lagen symmetrisch bezüglich der Mitte der Faser das ilaximum darstellt, nicht weniger als S % ist.

6. Verfahren nach Anspruch J, dadurch g e Ic en η zeichnet, daß der unverstreckte Faden durch Schmelzspinnen eines Polyesters und Aufblasen eines Abschreckgases mit einer Geschwindigkeit von nicht weniger als 0,2 m/sec praktisch rechtwinklig zu dem frisch extru— dierten Faden erhalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, .dadurch g e k & η η -zeichnet,; daß als Polyester ein solcher verwendet, wird, worin nicht weniger als 85 Mol% der Säurekomponente lerephthalsäure ist.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch, gekennzeichnet, daß ein Polyester mit einer Intrinsik-Fiskosität von 0,4· bis 0,8 verwendet· wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η -

ζ e i c h η e t, daß der Strömungswinkel des Abschreckgases innerhalb t 45° C um die Richtung senkrecht zum faden liegt.

10· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η - leichnet, daß das Verstrecken mit 65 bis 100 % dee maximalen Verstreckungsverhaltnisses bei einer Temperatur unter 12O° 0, vorzugsweise bei 60 bis 90° C durchgerührt wird.

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