DE2202502A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung elastischer Fasern aus Propylenpolymerisaten - Google Patents

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Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln jun.

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German Case 21812

US Case 20993/20994

Phillips Petroleum Company, Bartlesville, Oklahoma, USA

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung elastischer Pasern aus Propylenpolymerisaten

In der Textilindustrie ist es üblich, thermische und/oder mechanische Behandlungen faserartiger Materialien durchzuführen, um deren Eigenschaften für eine besondere Anwendung zu verbessern. Beispielsweise wird in der US-Patentschrift 3 4-13 397 eine Wärmebehandlung während einer Zeit von 5 Sekunden bis 5 Minuten beschrieben, wobei man den synthetischen Filamenten "Dichte" (eine bleibende Formänderung) bzw. eine Fältelung (set) verleihen will. Es ist seit langem bekannt, synthetische polymere Materialien in einem Luftofen während einer Zeitdauer im Bereich von 1/2 Stunde bis 1 Stunde zu vergüten, um die Kristallstruktur wieder zu ordnen.

Es wurde gefunden, dass das Vergüten in bekannten Luftofen die Elastizität der Fasern verbessert. Bei Polypropylen bringt jedoch so eine Ofenvergütung eine ernste Verschlechterung in der Widerstandsfähigkeit gegenüber Schmutz mit sich, d.h. die Schmutzbe.^f;t;indigkeit wird verschlechtert. In der US-Patentschrift wird eine Vorrichtung beschrieben, in der man einzelne

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Filamente oder Garne aus acrylischen oder anderen faserartigen Materialien mit offensichtlich kleinem Durchmesser vergüten · kann, die, wenn sie unter Druck bei erhöhten Temperaturen erwärmt werden, spröde werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von Pasern aus einem Propylenpolymerisat, wobei die Pasern mit gesättigtem Dampf während 0,01 bis 2 Sekunden behandelt werden, während die Pasern unter Spannung stehen.

In den Zeichnungen sind beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt. Pig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Pig. 2 ist ein Querschnitt längs der Linien 2-2 von Pig. 1. Pig. 3 ist ein Längsschnitt längs der Linien 3-3 von Pig. 1 und Pig. 4 ist ein Querschnitt einer Vorrichtung gemäss einer anderen erfindungsgemässen Ausführungsform.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahren ist es wichtig, dass die Behandlungszeit in der Behandlungszone nicht mehr als 2 Sekunden beträgt und im allgemeinen im Bereich von 0,01 bis 2 Sekunden, vorzugsweise im Bereich von 0,4 bis 0,6 Sekunden liegt. Es ist bevorzugt, dass man als Behandlungsmittel gesättigten Dampf im Gegensatz zu überhitztem Dampf verwendet.

Eine schnelle Erwärmungsgeschwindigkeit ist erforderlich, um eine maximale Wirkung der Verbesserung der Kristalllänge zu erhalten. Man nimmt an, dass bei dem Mechanismus,der für das Kristallwachstum verantwortlich ist, ein lokales Schmelzen von Zonen mit Kristallstörstellen auftritt und dass sich die betreffenden Moleküle reorganisieren, wodurch die Grosse der vorhandenen hochkristallinen Zonen (die gewünschte Wirkung) vergrössert wird oder dass kleine Kristalle gebildet werden_f die keine Erhöhung in der Kristallänge oder in der Elastizität mit sich bringen. Die erstere Umsetzung wird durch höhere Temperaturen und schnelle Vergütungsgeschwindigkeiten (bzw. schnelle Tempergeschwindigkeiten) begünstigt. Schnelle Vergütungsgeöchwindig-

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keiten sind ebenfalls erforderlich, da Polypropylenharze geringe Mengen an Material enthalten, das dazu neigt, bei längerem Erhitzen (einige Minuten oder mehr)'bei Temperaturen, die hoch genug sind, um verbesserte Elastizität zu geben, an die Oberfläche auszutreten bzw. auszuschwitzen. Dieses Material auf der Oberfläche der Fasern bedingt, dass das Material nicht in Teppichen verwendet werden kann, da es ernste Verschmutzungsprobleme mit sich bringt.

Wegen der schnellen Bewegung des Filamentwergs, die erforderlich ist, um eine kurze Behandlungszeit zu erhalten, ist die Dampfbehandlungszone vorzugsweise an jedem Ende offen und besitzt einen solchen Querschnitt, dass das Werg, das bei der Behandlung mit Dampf expandiert, im wesentlichen die Zone vollständig füllt. Der Dampfdruck kann daher im tatsächlichen Moment des Kontaktes etwas variieren und er wird auf jeden Fall niedriger sein als der Druck vor der Einführung in die Zone. Überraschenderweise wurde jedoch gefunden, dass man verbesserte Ergebnisse erhält, wenn der Dampf unter einem Druck von 4,8 bis 7,1, vorzugsweise 5,8 bis 6,5 atm abs (55 bis 90, vorzugsweise 70 bis 80 psig) steht, bevor er eingeführt und in Kontakt mit dem Filamentwerg gebracht wird.

Vorzugsweise steht das Filament während der Behandlungsstufe unter Spannung, obgleich die Spannung nicht so reguliert v/erden muss, dass die Filamente, wenn sie behandelt werden, genau ihre ursprüngliche Länge besitzen. Im allgemeinen wird man eine solche Spannung wählen, dass die Endlänge der Filamente beim Durchlaufen der Dampfbehandlungszone 70 bis 100 $, bevorzugt 80 bis 100 /o, am meisten bevorzugt 90 bis 100 $, ihrer ursprünglichen Länge beträgt. Dies ist jedoch für das Verfahren keine Beschränkung. Es wurden Garne hergestellt, die hohe Kristallänge, gute Eigenschaften, die Pfropfenhöhe wiederzuerlangen und gute Elastizität besitzen und während der Behandlung 0 bis 30 ^cfo schrumpften. Die Erfindung ermöglicht eine wirkungsvolle Behandlung von V/erg mit grossem Denier mit Bandgeschwindigkeiten von 100 bis 250, vorzugsweise 125 bis 150 m pro Minute. Der Ausdruck "Werg" soll auch den Begriff Strang mitumfaseen.

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Die Dampftemperatur, der Druck und ebenso die Zeit sollten so gewählt werden, dass im wesentlichen kein Schmelzen der Filamente auftritt. Im allgemeinen werden die Filamente auf eine Temperatur von 1O⁰C bis 35⁰C unterhalb des Schmelzpunkts des Polymerisats erwärmt, aus dem sie bestehen. Für Polypropylenhomopolymerisat liegen die bevorzugten Temperaturen, auf die das Garn erwärmt wird, im Bereich von 135°C bis 16O⁰C. Me entstehenden Fasern besitzen eine verbesserte Elasti-.zität, bedingt durch eine Umordnung oder Wiederordnung der Kristallstruktur. Dieser Wechsel kann durch kleine Wechsel im Winkel der Röntgendiagramme charakterisiert werden. . . Es wurde gefunden, dass elastische Fasern einen relativ starken kleinen Röntgendiagrammwinkel in der Richtung der Faserachse mit maximaler Beugungsintensität bei einem Winkel von 2Θ besitzen, so dass die berechnete lange Periode "d" erhöht wird, im allgemeinen auf mindestens 160 Ä, und die berechnete Kris tallänge wird innerhalb des Bereichs von 125 bis 200 Ä, vorzugsweise 140 bis 160 2. erhöht. Man erhält nur eine sehr geringe Verbesserung in der Elastizität, wenn die Kristallänge 170 8. erreicht und weiteres Erwärmen, um die Kristallänge noch stärker zu erhöhen, bringt mit sich, dass die Widerstandsfähigkeit gegenüber Schmutz abnimmt. Diese Kristallängen unterscheiden sich von den Längen der ursprünglichen Kristalle, die eine unvollständige Struktur besitzen und die im allgemeinen eine Länge besitzen, die kleiner ist als 110 Ä, im allgemeinen zwischen 85 bis 100 Ä.

Röntgenbeugungsspektren, die an Polypropylenfasern bestimmt wurden, die gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren vergütet wurden, zeigen die folgenden molekularen Struktureigenschaften:

A ) Eine erhöhte grosse Periode, d.h. eine Kristallänge über 140 Ä;

B ) eine verminderte Breite der l.Iaxima der Kleinwinkelstreuung C ) erhöhte Intensität bei Kleinwinkelstreuung.

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D ) wenig oder keine Zunahme in der Kristallorientierung; E ) keine Zunahme in der Gammaorientierung.

Die meisten anderen mechanischen Eigenschaften der Fasern, wie die Zähfestigkeit, die Dehnung und der Modul, werden kaum geändert. Die Empfänglichkeit gegenüber Farbstoffen wird jedoch durch die erfindungsgemässe Dampfbehandlung stark verbessert.

Die gleiche Kristallgrösse und die allgemeinen Struktureigenschaften können erhalten werden, indem man die Faser in einen Luftofen während 30 Minuten bis 1 Stunde bei einer Temperatur im Falle von Propylen von ungefähr 150⁰G erwärmt. Die entstehende Faser besitzt jedoch eine stark verschlechterte Beständigkeit gegenüber Schmutz.

Die erfindungsgemässen Verfahren sind für die Behandlung von allen Propylenpolymeren oder -mischpolymeren, bei denen das Propylen der Hauptbestandteil ist oder bei Mischungen aus Polypropylen und anderen Materialien, bei denen das Polypropylen der Hauptbestandteil ist, geeignet. Vorzugsweise verwendet man jedoch eine Faser aus einem Polypropylenhomopolymerisat oder höchstens ein Mischpolymerisat, da.s nicht mehr als 3 $ eines zweiten Monomeren enthält. Selbstverständlich können bekannte Zusatzstoffe, wie Antioxydantien, UY-Stabilisatoren, Füllstoffe, Pigmente, Mattierungsmittel, Farbstoffakzeptoren, antistatische Mittel und ähnliche Verbindungen in den Zusammensetzungen vorhanden Bein.

In der Beschreibung v/urden nur Fasern oder Filamente aus praktischen Gründen erv/ähnt. Die Behandlung v/ird jedoch im allgemeinen an einem Filamentv/erg durchgeführt, das eine grosse Anzahl einzelner Fasern oder Filamente enthält.

Die Dampfbehind lungszone kann auf beliebige Weise gebaut sein und beliebige Mittel enthalten, um Fasern mit einem grossen Dampfvolumen in kurzer Zeit zu behandeln. Eine Möglichkeit, die

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Fasern auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen, besteht darin, dass man die Fasern durch eine Fluiddüse oder einen Strahl leitet. Solche Düsen sind gut bekannt und v/erden im folgenden nicht beschrieben. Vorzugsweise enthält die Zone eine verlängerte ovale Kammer, die an jedem Ende offen ist und ummantelt ist, wobei man ein Werg mit relativ hohem Denier verwendet, das expandiert und im wesentlichen das gesamte Volumen der Behandlungszone ausfüllt. Das erfindungsgemässe Verfahren ist besonders nützlich, um Werg zu behandeln, das einen Denier besitzt, der grosser ist als 100 000, vorzugsweise 250 000 bis 750 000. Das Verhältnis der Hauptachse zur Nebenachse kann in der ovalen Kammer von 2:1 bis 200:1, vorzugsweise von 25:1 bis 200:1, betragen. Werg wird beim Expandieren nach der Behandlung mit dem Dampf ein ähnliches Breiten-zu-Höhen-Verhältnis besitzen.

Bei einer erfindungsgemässen Ausführungsform ist ein Paar Sparyiungshalter vorgesehen, um Filamentwerg mit grossem Denier durch eine verlängerte ovale Kammer, die an beiden Enden offen ist, zu transportieren, wobei das Verhältnis der Hauptachse zur Nebenachse der Kammer im Bereich von 2:1 bis 200:1 liegt und wobei die Kammer weiter dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Vielzahl kleiner Löcher besitzt und von einem Mantel umgeben ist, der Verbindungen hat, um das Fluidbehandlungsmedium einzuführen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann relativ kurz sein und trotzdem die erforderliche Behandlung gewährleisten, während das Werg mit einer technisch annehmbaren Geschwindigkeit bewegt wird. Im allgemeinen liegt die Länge der Behandlungssektion im Bereich von 30 cm bis 3 m (1 bis 10 feet), vorzugsweise im Bereich von 60 cm bis 1,5 m (2 bis 5 feet).

In der Anordnung und der Grosse der Löcher bzw. Öffnungen der verlängerten ovalen Kammer ist ein beachtlicher Spielraum möglich. Die Öffnungen müssen nur ausreichend nahe aneinan-

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der angeordnet sein, so dass der Dampf relativ einheitlich verteilt wird, wenn das Werg durchgeleitet wird. Es ist bevorzugt, dass die Anordnung so ist, dass nicht zwei Öffnungen an gegenüberliegenden Seiten direkt einander gegenüber angebracht sind. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die Anordnung der Öffnungen so gewählt wird, dass die Löcher nicht in parallelen Reihen zur Achse der Kammer angeordnet sind. Eine zweckdienliche Anordnung ist die, indem man die Öffnungen auf spirale V/eise anordnet, wobei jede nachfolgende Öffnung um 90° um den Umkreis, dotiert von der vorhergehenden Öffnung und axial in kurzer Länge, beispielsweise im Bereich von 1 bis 5 cm (0,2 bis 2 inches), vorzugsweise 0,8 bis 1,8 cm (0,3 bis 0,7 inches), entfernt angebracht ist. Die Grosse der Öffnungen kann ebenfalls innerhalb eines grossen Bereiches variieren, wobei Öff- . nungen, die einen Durchmesser von 0,026 bis 5 mm (10 bis 200 mils), vorzugsweise 0,38 bis 1,3 mm (15 bis 50 mils) besitzen, bevorzugt sind. Eine andere bevorzugte Anordnung ist eine Randomanordnung der Öffnungen.

Das Flächenverhältnis oder das Verhältnis der Haupt- zur Nebenachse des Querschnitts der verlängerten ovalen Kammer, liegt im allgemeinen im Bereich von 2:1 bis 200:1, vorzugsweise 25:1 bis 200:1.

Die Vorrichtung kann aus bekannten Baustoffen, beispielsweise aus Stahl oder Aluminium hergestellt werden.

Um das Werg durch die Behandlungskammer unter Zug zu transportieren, kann man alle bekannten Vorrichtungen, um Werg zu handhaben, verwenden. Eine bevorzugte Vorrichtung, die leicht für die technische Verwendung hergestellt werden kann, ist einfach ein Sat,z aus drei Walzen an beiden Enden, über die das Gern geleitet wird. Man kann Vorrichtungen vorsehen, um die relative Geschwindigkeit in der ersten und in der zweiten Walzenzone zu variieren, so dass die Spannung der Fasern ausreicht, um irgendein Schrumpfen zu verhindern oder man kann die Spannung so einstellen, dass sie nur ausreicht, um uner-

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— ο —

wünschtes Schrumpfen zu vermeiden.

Beim Betrieb leitet man gesättigten Dampf im Gegensatz zu überhitztem Dampf in die kreisförmige Öffnung zwischen der verlängerten ovalen Behandlungskammer und dem Mantel oder in eine getrennte Umkleidung, um die flachen Seiten der Behandlungskammer.

Durch den ovalen Querschnitt kann man Werg mit grossem Denier schnell und einheitlich behandeln und dadurch wird eine Verbesserung der Elastizität möglich, ohne dass man die Schmutzeigenschaften (soiling characteristics)beeinflusst bzw.verschlechtert. Weiterhin ist die Behandlung einheitlicher, da das noch nicht zusammengepresste Werg mit dem Dampf behandelt wird und dieser in das V/erg eindringen kann.

Zu Beginn der Dampfbehandlung expandiert das Werg und füllt im wesentlichen die ovale Behandlungskanmer. Dies ermöglicht die wirksame Ausnutzung des Dampfes, ohne dass es erforderlich ist, dass man die beiden Enden der verlängerten ovalen Kammer verschliessen muss. Dadurch wird die Behandlung in technisch annehmbaren Geschwindigkeiten erleichtert.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung dargestellt, mit der man Werg auf erfindungsgemässe Weise konditionieren bzw. behandeln kann. Eine kontinuierliche Werglänge 10 wird über eine erste Spannungsvorrichtung, die Walzen 12, 14 und 16 enthält, geleitet und die mit einer zweiten Spannungsvorrichtung, die die Walzen 18, 20 und 22 enthält, in Verbindung steht und wodurch das Werg, wenn es durch die Behandlungszone geleitet wird, unter Spannung steht. Das Werg wird durch eine ovale Kammer 24 geleitet, die ein sich nach oben erweiterndes Ende 26 enthält. Die Kammer hat eine zweite Öffnung 28. Die ovale Kanuner 24 wird von einem Mantel 50 umgeben, der mit den beiden Enden der ovalen Kammer dicht verbunden ist. Der Mantel 30 enthält Öffnungen 32, um D,ampf einzuleiten. Der Dampf tritt sowohl am Ende 26 und zusammen mit dem Werg am zweiten Ende 28 aus. Aus Fig. 2 ist er-

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sichtlich, dass die Röhre 24 einen ovalen Querschnitt besitzt mit sich gegenüberliegenden, im allgemeinen flachen Wänden an beiden Enden der Hauptachse davon und im allgemeinen mit flachen Enden 38 an den gegenüberliegenden Enden der Uebenachse davon.

In Fig. 3 ist ein Längsschnitt des Mantels 30 dargestellt, wobei man die öffnungen 40 und die ovale Karimer 24 erkennt.

Aus Pig. 1 ist ersichtlich, dass Dampf durch die Einlassöffnungen 32 in den kreisförmigen Raum zwischen dem Mantel 30 und der ovalen Kammer 24 und dann durch die Öffnungen 40 tritt und dabei in Kontakt mit dem Werg 10 kommt. Die Behandlung des Dampfes mit dem Werg 10 verursacht, dass das Werg flauschig wird und wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, im wesentlichen den Raum innerhalb der Röhre 24 ausfüllt.

In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt, in der die verlängerte ovale Behandlungskammer aus glatten Schweissplatten mit Öffnungen darin besteht, wobei ein zweiteiliges Rohr gebildet wird und wobei die beiden Hälften mit Abstandshaltern festgemacht sind. Die inneren Oberflächen der Abstandshalter bilden die flachen Seitenwände 36a der ovalen Behandlungskammer, wobei der Teil der flachen Platten zwischen den Abstandshaltern die flachen Seitenwände 38a bildet. Die beiden Hälften der Röhren bilden den Mantel 30a, v/obei Einlassöffnungen für den Dampf bei 32a angebracht sind.

Obgleich die Dampfummantelung 30 in den Figuren 1 bis 3 rund dargestellt ist und obgleich in Fig. 4 diese von einer runden Röhre gebildet wird, kann sie jede zv/eckdienliche Form besitzen und beispielsweise quadratisch sein.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel 1

In der Schmelze gesponnene gelbpigmentierte Polypropylenfasern wurden aus einer Spule, die eine Vielzahl von Garnkörpern enthielt durch Ringführungen zusammengefasst, wobei man ein V/ergband mit ungefähr 500 000 Denier erhielt. Das Polypropylen hatte einen Schmelzpunkt von ungefähr 17O⁰G. Das Werg wurde unter Spannung durch zwei Walzensätze geleitet, die eine Relaxation von nicht mehr als 10 % erlaubten. Die erfindungsgemässe Vorrichtung wurde zwischen diese Walzen gestellt. Das Werg wurde dann in eine Stopf-Kräuselungsvorrichtung (stuffer crimper) geleitet und in Stapel geschnitten. Die erfindungsgemässe Behandlungsvorrichtung war insgesamt 1,8 m (6 feet) lang und sie hatte eine ovale Behandlungskammer mit einem 32:1 Flächenverhältnis und eine Länge für die wirkliche Behandlung von 1,5 m (58 inches). Die ovale Behandlungskammer hatte eine Breite von 10 cm (4 inches) und eine Tiefe von 3 mm (1/8 inch) und 660 Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,8 mm (1/32 inch) auf eine.1 χ 5 cm (3/8 χ 2 inch) Fadenplatte bzw. einem Gitternetz (grid) an den flachen Seiten (die Lochöffnungen waren an den beiden Platten geringfügig versetzt, so dass keine öffnungen gegenüberlagen). Die Umhüllung bestand aus einem zweiteiligen Rohr mit einem Durchmesser von 10 cm (4 inches), wobei 3 mm (1/8 inch) Polytetrafluoräthylen-Dichtungen zwischen den beiden Hälften angebracht waren, so dass getrennte Dampfkammern um jede flache Seite gebildet wurden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Jede Dampfkammer hatte zwei 2,5 cm (1 inch)-Öffnungen für den Dampf. Als Behandlungsfluid wurde Dampf mit einer Temperatur von 157 C und einem Druck von 6,1 atm abs ( 75 psig) verwendet. Die Verweilzeit betrug für das Werg in der Vorrichtung während der Behandlung 0,5 Sekunden. Man stellte sowohl behandelte als auch nichtbehandelte Proben her. Die Proben wurden in Stapel mit einer Länge von 4 cm (1 1/2 inches) geschnitten. Von den hergestellten Stapeln nahm man 1 g-Proben und cardierte sie per Hand. Die Proben wurden in eine Form mit einem Durchmesser von 2,5 cm (1 inch) gegeben und bei 700 kg/cm (10 000 psi) während einer Minute gepresst. Nach 30 Sekunden

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und nach 24 Stunden wurden ihre Eigenschaften, die Pfropfenhöhe wiederherzustellen, bestimmt. Kristallängen beider Proben wurden durch Bestimmung der kleinen Röntgenbeugungswinkel gemessen. Die behandelten Proben hatten, wie aus Tabelle I ersichtlich ist, eine längere Kristallänge und zeigten einen höheren Elastizitätsgrad, bestimmt durch ihre Eigenschaften, die Pfropfenhöhe wiederherzustellen. Pur Teppichgarne waren sie ein zufriedenstellendes Produkt.

Tabelle I

Probe Denier Kristall- Pfropfenhöhe

pro Paser länge _(o. _ο+·, \

(Nominal- ^{U4 btä}' >

wert)

Vergleichsprobe 18 105 S. 6,20 mm (nicht behan- (0,244 inches)

Versuch 1 18 155,8 i 16,1 mm

(behandelt) . " (0,636 inches)

Werg-mit grossem Denier wurde in einem Luftofen unter optimalen Bedingungen für die Elastizitätsverbesserung vergütet. Das entstehende Produkt zeigte keine zufriedenstellenden Eigenschaften, wenn es als Teppichgarn verwendet wurde.

Beispiel 2

Fünffaches oder fünfschichtiges gelbes pigmentiertes texturloses (untextured) Garn mit einem Denier von ungefähr 5000 wurde in einer Vorrichtung in kleinem Maßstab, die ähnlich war, wie die, die in Beispiel 1 beschrieben ist, behandelt. Die innere Röhre hatte eine länge von 1 m für die aktive Behandlung und bestand aus einem Rohr aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 3 mm (1/8 inch) und einer Wandstärke von 0,90 mm (0,035 inch). Die Röhre enthielt 30 Öffnungen mit einem Durchmesser von 0,4 mm (1/64 inch) im Abstand von 3,46 cm (1 23/64 inch). Die äussere Röhre hatte einen Durchmesser von 1,3 cm (1/2 inch) und bestand aus einer rostfreien Stahlröhre, die an beiden Enden an der inneren Röhre dicht abschliessend angebracht war,

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wobei eine Einlassöffnung für Dampf von 6,3 mm (1/4 inch) vorhanden war. Das Garn wurde mit gesättigtem Dampf bei einem Druck von 6,1 atm abs (75 psig) behandelt. Das Garn wurde durch die Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 10Om pro Minute geleitet und hatte eine Verweilzeit von 0,6 Sekunden. Die Kristallängen der Pasern wurden durch den kleinen Röntgenbeugungswinkel bestimmt und man fand, dass sie 160 Ä betrugen. Für Vergleichszv/ecke verwendete man weitere Proben eines nichtbehandelten Vergleichsgarns und eine Probe, die in einem Ofen bei 155 C während 1 Stunde vergütet worden war. Die drei Proben wurden zu Stapelteppichen mit gleichen Schlingen verarbeitet und dann Strapaziertests unterworfen, wobei man auf diesen Teppichen lange ging. Der Teppich, der erfindungsgemäss behandelte Pasern enthielt, zeigte im Vergleich mit den beiden anderen Proben verbesserte Elastizität und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Schmutz, verglichen mit dem im Ofen behandelten Garn, wie aus Tabelle II ersichtlich ist.

Tabelle II

Probe

Behandlung

Vergleichs- nicht behanversuch 2 delt

Vergleichsversuch 3

Versuch 2

im Ofen 1 Std bei 155⁰C

mit Dampf in der Röhre 0,5 Sek.

io Retention der ursprünglichen Dicke nach 19875 Schritten

79,8

ohne
Schmutz

74,6

70,1

75,6

Verschmut zen des Teppichs

( Λ 1ο R) 24,1

38,3

27,8

: Weissgehalt bestimmt mit dem Color Eye bei 600 irau; das Ausmaß der Verschmutzung wird durch die Grosse des Wechsels im Weissgehalt Λ °/o R angezeigt.

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Claims (7)

1. Patentansprüche

   .1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Fasern aus Polypropylen und Mischpolymerisaten, in denen das Propylen der Hauptbestandteil ist oder aus Mischungen, in denen Polypropylen der Hauptbestanteil ist, bei einer Temperatur unterhalb des kristallinen Schmelzpunkts, um die Elastizität zu verbessern, dadurch gekennzeichnet, dass man die Pasern während einer Zeit im Bereich von 0,01 bis 2 Sekunden während sie unter Spannung stehen mit gesättigtem Dampf behandelt.
2. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf direkt auf die Fasern aus einer Quelle mit einem Druck von 4,8 bis 7,1 atm abs (55 bis 90 psig) injiziert wird und dass die Fasern eine Temperatur von 135°0 bis 16O⁰C erreichen.
3. 3. Verfahren gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktzeit von 0,4 bis 0,6 Sekunden beträgt.
4. 4. Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Faser in Form eines Filamentwergs mit einem Denier, der grosser ist als 100 000, vorliegt.
5. 5. Verfahren gemäss Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werg v/ährend der Behandlung mit dem Dampf so verformt wird, dass es ein Breiten- zu Höhenverhältnis im Bereich von 25:1 bis 200:1 besitzt.
6. 6. Propylenpolymerisatfaser, erhalten gemäss Anspruch 1, mit einer Kristallänge, bestimmt durch Röntgenbeugung von 125 bis 200 A, dadurch gekennzeichnet, dass sie gegenüber dem Verschmutzen eine grössere Beständigkeit aufweist als eine Faser aus dem identischen Polymerisat, die in einem

   Luftofen zur Erzielung einer ähnlichen Kristallänge erwärmt wurde.

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7. 7. Vorrichtung zur Behandlung von Filamentwerg zur Durchführung des Verfahrens von Anspruch 1, kombiniert enthaltend:

   eine verlängerte Kammer mit einer Öffnung an einem Ende, durch die das Werg eingeführt wird und mit einer Ausgangsöffnung am entgegengesetzten Ende und einer Vielzahl . von Öffnungen in ihren Wänden;

   eine Ummantelung, die mindestens teilweise die Kammer umgibt, wobei die Ummantelung an beiden Enden mit der Kammer dicht verbunden ist, dass mindestens ein Dampfmantel gebildet wird;

   Dampfeinlassöffnungen in der Ummantelung und Mittel, um das Werg durch die Kammer unter Spannung zu transportieren, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Kammer oval ist. «

   8, Vorrichtung gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen spiral- oder randomartig in den Wänden der Kammer angebracht sind.

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