DE2639499A1

DE2639499A1 - Russ enthaltende gemische aus synthetischen fasern oder faeden

Info

Publication number: DE2639499A1
Application number: DE19762639499
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Engelhardt; Ekkehard Dr Frohberg; Martin Dr Wandel
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1976-09-02
Filing date: 1976-09-02
Publication date: 1978-03-09
Also published as: ATA627777A; DD135219A1; NL7709654A; IE45577L; CH619339GA3; FR2363646A1; PT66967A; CH619339B; ES462035A1; BE858277A; FR2363646B1; IE45577B1; LU78061A1; PT66967B; DK390177A; AT370452B; GB1562461A; DE2639499C2

Description

509 Leverkusen, Bayerwerk Dn/Wes

Ruß enthaltende Gemische aus synthetischen Pasern oder

Fäden

Die Erfindung betrifft Paser- und Fädengemische, bestehend aus Ruß enthaltenden, hochschrumpfenden synthetischen Pasern oder Fäden und üblichen nicht durch Ruß modifizierten synthetischen Fasern oder Fäden aus z.B. einem Polyamid, Polyester, Polyalken oder Poly-(mod)acryl sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung und daraus hergestellte textile Artikel.

Es ist allgemein bekannt, daß synthetische Fasern oder Fäden aus Polyacrylnitril, Polyamid, Polyester oder PoIyalkenen sowie daraus hergestellte textile Flächengebilde die nachteilige Eigenschaft besitzen, sich elektrostatisch aufzuladen, wodurch ihre Verwendung auf dem textlien oder technischen Sektor beeinträchtigt wird.Eine solche störende Aufladung liegt vor, wenn der Oberflächenwiderstand der

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Fasern mehr als Io Ohm beträgt, gemessen bei 5o# relativer Feuchte und 23° C. Zur Vermeidung dieses Nachteils wurden bereits die verschiedensten Maßnahmen ergriffen. Häufig versucht man durch eine Oberflächenbehandlung der Fasern oder Fäden oder der daraus hergestellten Textilprodukte mit Hilfe antistatischer Präparationen die Leit-

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ische

fähigkeit zu erhöhen. Die dadurch erzielte antistat Wirkung ist aber oft nicht dauerhaft.

Eine weitere verbreitete Methode besteht darin, die Faseroder Pädensubsträte mit spezifischen, die Leitfähigkeit verbessernden Polymeren, die fast immer als effektive Komponente Polyäthylenoxideinheiten enthalten, zu mischen und anschließend diese Mischungen aus der Lösung oder Schmelze zu verspinnen.Für die Herstellung derartiger antistatischer Fasern oder Fäden bedeutet dies gegenüber derjenigen der nicht modifizierten eine veränderte Verarbeitungstechnologie und damit zusätzlichen Aufwand.

Ein neuerdings praktiziertes Verfahren (siehe z.B. Chemiefasern/Textilindustrie Januar 1976, Seite 14) zur Verminderung der elektrostatischen Aufladung textiler Flächengebilde, wie z.B. Bodenbeläge, beruht auf dem Zusatz von Metallfasern zu üblichen Fasern der angeführten Art und gemeinsamer Verspinnung, was aber häufig zu erheblichen Schwierigkeiten führt. Der hohe Preis der Metallfaser stellt ebenso ein gewisses Einsatzhindernis dar, wie auch eine Beeinträchtigung heller Farbstellungen für den aus der Mischung gefertigten textlien Artikel zu nennen ist.

Ein schon langer angewandter Weg, polymeren Systemen eine gute Oberflächenleitfähigkeit zu vermitteln, stellt das Eindosieren von Ruß bei ihrer Verarbeitung dar. Beispiele sind mit Ruß versetzte Thermoplaste oder Elastomere, wie z.B. Poly(äthylen-vinyl-acetat), Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Polychloropren, Nitrilkautschuk u.a. Die Mengen an Ruß können dabei bis zu 5o Gew.# der Mischung

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der Peststoffe ausmachen (z.B. Advances Chem.Ser. 134 (1974), Selten 171-183).

Auch im textlien Bereich wird bereits mit durch Ruß modifizierten Fäden gearbeitet. Dabei wird allgemein eine verbesserte Antistatik erreicht. Wichtig für einen textlien Einsatz der durch Ruß modifizierten Fäden ist es jedoch, einen nachteiligen, durch die Rußmodifizierung der Artikel verursachten, visuellen Eindruck zu vermeiden. Bekanntgeworden sind Kohle-Mantel-Fäden (Epitropics) (Textile Manufacturer, Juli 1974, S.19-23), die aber nur Filamentgarnen aus üblichem Polyester bzw. Polyamid zugesetzt werden können und außerdem zu einem ungünstigen Ausfall heller Färbungen bei Uniware führen. Daneben werden bei Polyamiden Fäden mischverarbeitet, die aus einem Kohle-Kern/Polyamid-Mantel bestehen (Chemiefasern/Textilindustrie, Januar 1976, Seite 14). Auch hier ist aber der Zusatz nur auf Filamentgarne (BCF) beschränkt.

Es wurde nun gefunden, daß Mischungen aus 5- 25 Gew.# Ruß und 95 - 75 Gew.# eines Acrylnitrilcopolymerisats bei der gemeinsamen Verspinnung aus einem das Acrylnitrilcopolymerisat lösenden Solvens Fäden oder Faser ergeben, die in ausgeschrumpftem Zustand je nach Menge und Art des ausgewählten Rußes permanente Oberflächenwiderstände \oi Io - lo^ Ohm besitzen, gemessen bei 5o % relativer Luftfeuchte und 23° C. Es wurde ferner gefunden, daß man diese Ruß enthaltenden Acrylfasern oder -fäden zu einem Anteil von nur o,l - 2o Gew.# der Gesamtmischung mit anderen Fäden oder Fasern, aus z.B. Poly(mod)acryl.

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Polyamid, Polyester oder Polyalken zu mischen braucht, um textile Flächengebilde, wie z.B. Bodenbeläge, Web- und Maschenwaren, herzustellen, die eine für die Praxis ausreichende Antistatik aufweisen.

Darüber hinaus wurde völlig überraschenderweise gefunden, daß sich die Sichtbarkeit der durch die Ruß enthaltenden Acrylfasern oder -fäden verursachten Dunkelstellen im Textilartikel durch Verwendung schrumpffähiger rußhaltiger Fasern oder Fäden verringern oder sogar gänzlich vermeiden läßt. Während nämlich durch den Zusatz normal

schrumpfender, Ruß aufweisende Acrylfasern oder -fäden, wie erwartet, Melangeeffekte auftreten, kommt es bei Verwendung entsprechender mittel- bzw. hochschrumpfender Fasern oder Fäden gänzlich unerwartet zu nur geringer bzw. keinerlei Veränderung der Warenoptik, wenn dafür gesorgt wird, daß diese Ruß aufweisenden, mittel- bzw. hochschrumpfenden Fasern bzw. Fäden im textlien Artikel ausschrumpfen können. So zeigen aus solchen Faserngarn- bzw· Filamentgarnmischungen angefertigte Textilprodukte, wie z.B. Bodenbeläge, Web- und Maschenwaren sowie Non-wovens nach einer den Schrumpf auslösenden Behandlung, wie z.B. Kochen, Färben, Dämpfen, Bedrucken, Latexieren und alle übrigen bei erhöhter Temperatur (ca. loo° C) stattfindendien Ausrüstungsprozesse keine Streifigkeit. Besonders 1st dadurch die Möglichkeit zu hellen Farbstellungen ohne Baeinträchtigung des visuellen Erscheinungsbildes im Textil segeben.

Es ist einleuchtend, daß dieses für Acrylfäden im speziellen angeführte Prinzip gleichermaßen für alle Ruß enthaltenden, schrumpffähigen synthetischen Fasern oder FiLden Gültigkeit besitzt.

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Gegenstand der Erfindung sind daher Faser- und Fädengemische, bestehend aus o,l - 2o Oew.#, vorzugsweise o,2 - 5 Qew.# Ruß enthaltenden, hoohsohrumpfenden synthetischen Fasern oder Fäden und 99*9 - 8o 0ew.#, vorzugsweise 99,8 - 95 Oew.#, üblichen synthetischen Fasern oder Fäden aus Polyamid Polyester, Poly(mod)aoryl oder Polyalken.

Die Menge an Ruß in den Ruß enthaltenden Fäden oder Fasern soll 5 bis 25 0ew.#, vorzugsweise Io bis 2o Oew.ji, bezogen auf den Qesamtfestetoffgehalt, betragen.

Um am fertigen textlien Gebilde «inen möglichst guten Warenausfall zu haben, soll der Kochschrumpf der Ruß enthaltenden Fäden oder Fasern Io bis 7o %, vorzugsweise 2o bis 5o %_t betragen.

Duroh den Rußzuaatz wird der Oberflächenwiderstand der ausgeschrumpften Fasern oder Fäden von ursprünglich mehr als lo¹² Ohm auf Werte von etwa lo^ bis Io Ohm gesenkt (gemessen jeweils nach DIN 5W5# Blatt 1, bei 5o % relativer Feuchte und 23° C naoh zehnmaliger Waschbehandlung).

Die Ruß enthaltenden Fäden oder Fasern können aus Polyamiden, aus Polyestern, aus Polyalkenen, vorzugsweise Jedoch aus Acrylnitril(coJpolymerisaten, bestehen.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel der Herstellung und Verarbeitung Ruß enthaltender, hochschrumpfender (Mod)Aorylfasern erläutert.

Zur Herstellung der Ruß enthaltenden Acryl- bzw. Modaorylfasern mischt man Ruß mit einer Lösung eines Acrylnitrilcopolymerisats und sorgt duroh schnelles Rühren für eine

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feine Verteilung, wobei sich als Hilfsmittel geringe Zugaben eines Emulgators bewähren können. Dann verspinnt man unter den bekannten Bedingungen des Trocken- oder Naßspinnverfahr ens. Andererseits kann man auch einen getrennten Ansatz aus der gesamten Menge des benötigten Rußes und einem Teil des erforderlichen Acrylnitrilcopolymerisats in dem entsprechenden Lösungsmittel vorbereiten, die viskose Suspension filtrieren und dann hiervon im richtigen Verhältnis zur gelösten Restmenge des Polymerisats einen Strom zudosieren, wobei diese entweder kurz vor der Spinndüse über einen statischen Mischer oder aber auch in einem Kessel erfolgen kann. Als Lösungsmittel kommen alle dem Fachmann geläufigen in Frage, wie z.B. die bevorzugten Lösungsmittel Dimethylformamid und Dimethylacetamid. Lösungsvermittler sind nicht erforderlich. Die Spinnbänder werden dann anschließend auf bekannte Weise durch Auswaschen des Lösungsmittels, Verstrecken, Präparieren, Trocknen, Kräuseln und Dämpfen zu Fäden bzw. durch zusätzliche Verfahrensschritte zu Fasern verarbeitet. Dabei wendet man, um Endschrümpfe von Io - 7o % zu gewinnen, niedrige Trocknertemperaturen an und läßt nur äußerst wenig Dampf während des Dämpfprozesses zu oder fährt den Dämpfer als Trooknungsaggregat.

Menge und Art des Rußes bestimmen den Oberflächenwiderstand der modifizierten Acrylfasern oder -fäden. Bevorzugt nimmt man natürlich solche Ruße, welche speziell eine gegenüber anderen Rußsorten verbesserte Leitfähigkeit zeigen, Jedoch ist der Gebrauch anderer Rußtypen durchaus möglich. In Frage kommen allgemein Ruße mit einem mittleren Teilohendurchmesser von Io - 60 η αχ, vorzugsweise 15 - 4o myu sowie einer Oberfläche (N₂) von 60 - 300 m /g, vorzugsweise 9o 260 m /g.

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Die eingesetzte Menge des Rußes sollte mindestens 5 Gew.% und maximal 25 Gew.#, bezogen auf die Summe der eingesetzten Feststoffe, betragen, da nur dann die Eigenleitfähigkeit üblicher ausgeschrumpfter Acrylfasern oder -fäden von ca. lo"¹-⁵ Siemens auf lo"¹¹ bis lo" ^ Siemens angehoben wird und textiltechnologische Mindestwerte (Festigkeit, Dehnung usw.) erhalten bleiben.

An Acrylnitrilcopolymerisaten können alle dem Fachmann geläufigen, zur Herstellung synthetischer Acrylfasern oder -fäden benutzbaren, für den Zweck der Erfindung angewandt werden. Es handelt sich dabei hauptsächlich um solche Substrate, die zu mindestens 85 Gew.# aus Acrylnitril bestehen und daneben noch (Meth)-Acrylate, Vinylcarboxylate, (Meth)-Allylcarboxylate, (lso)-Butenylcarboxylate, Maleinate, Fumarate, (Meth)-Acrylamide sowie N-substituierte Derivate, Vinyläther, Styrol und Abkömmlinge, Alkene, Methacrylnitril, ferner Färbeadditive, wie z.B. (Meth)-Acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure, Vinyl-, (Meth)-Aliyl-, Styrolsulfonsäure, SuIfoalkyl(meth)-acrylate, Vinyl-, (Meth)-All:ylphosphonsäure, N-SuIfoalkyl(meth)-acrylamid u.a. enthalten.

Da durch die Zumischung von Ruß sich der Gesamtgehalt an Acrylnitril rechnerisch verringert, kann durchaus der Fall eintreten, daß je nach Menge des eindosierten Rußes und Art des zugrunde gelegten Acrylnitrilcopolymerisats der Qesamtaorylnitrilanteil der mit Ruß modifizierten Fasern oder Fäden kleiner als 85 Gew.% wird.

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Es ist natürlich auch möglich,- Acrylnitrilcopolymerisate einzusetzen, deren Gehalt an Acrylnitril weit unter 85 Gew.% liegt, d.h. sogenannte Modacryle, z.B. solche aus Acrylnitril oder Vinyl- bzw.Vinylidenhalogenid mit Mengen von 60 bzw. 4o Gew.# Acrylnitril.

Besonders durch den Comonomeranteil des Substrates läßt sich die Schrumpfhöhe der den Ruß enthaltenden Typen günstig beeinflussen.

Diese Ruß-Acrylfasern bzw. -fäden sind mit Oberflächenwiderstandswerten von lo^ bis Io Ohm in ausgeschrumpfter Zustand, gemessen nach DIN 54^45, Blatt 1, bei 5o # relativer Luftfeuchte und 2j5° C auch nach häufigem Waschen permanent antistatisch.

Für die Herstellung weiterer Ruß enthaltender, hochschrumpfender synthetischer Pasern oder Fäden kommen z.B. Polyoaprolactam, Polyhexamethylenadipinamid, Polyaminoundekansäure, Poly(isophthaloyl-m-phenylendiamid), Polypyrrolidon, PoIyäthylenglykolterephthalat, Poly-cyclohexan-1,4-dimethylolterephthalat, Polybutylenglykolterephthalat, Polypivalölakton, Poly-(l-hydroxiäthoxi-4-carboxy)benzol, Polyäthylen, Polypropylen u.a. in Frage.

Kochschrümpfe von mehr als 5o % lassen sich dabei besonders leicht durch Einsatz von Polyestern oder Mischpolyamiden als Faser- bzw. Fadensubstrat erzielen.

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Um unter Einbeziehung dieser Spezialfasern oder -fäden textile Artikel, vorzugsweise Bodenbeläge, aber auch Maschen-, Webwaren und Non-wovens, zu erstellen, werden aus 99,9 80 Gew.% aliphatischen bzw. aromatischen Polyamid-, Polyester-, Poly(mod)acryl- oder Polyalkenfasern oder -fäden und o,l - 2o Gew.# der hochschrumpfenden Ruß-Synthetikfasern oder -fäden Spinnfaser- bzw. Pilamentgarn-Mischungen bereitet. Die aus diesen Filamentgarn- bzw. Spinnfaser-Mischungen nach dem üblichen textlien Verfahren hergestellten Flächengebilde werden nach einer den Schrumpf auslösenden Behandlung, wie sie die üblichen bzw. notwendigen Ausrüstungsprozesse, wie z.B. die Färbung, darstellen, durch das Vorhandensein der im fertigen Artikel ausgeschrumpften mittel- bzw. hochschrumpffähigen schwarzen Fasern oder Fäden in ihrem Erscheinungsbild in keiner Weise beeinflußt, normal schrumpfende rußhaltige Fasern oder Fäden hingegen sind bekannterweise im Fertigartikel sichtbar.

Beim eventuellen Appretieren der Jeweiligen Textilkonstruktionen können, falls erwünscht, auch antistatische Zusätze mitverwendet werden. Beispiele für die als Hauptanteil der Faser- oder Fädenmischungen verwandten Fasern bzw. Fäden sind solche aus Poly-E-eaprolactam, Polyhexamethylenadipinamid, Polyaminoundekansäure, Polypyrrolidon, Poly(isophthaloylm-phenylendiamid, Polyäthylenglykolterephthalat, Polycyclohexan-1,4-dimethylolterephthalat, Polybutylenglykolterephthalat. Polypivalolakton, Poly(-l-Hydroxyäthoxy-4-carboxy-benzol), Polyäthylen, Polypropylen, Poly(acrylnitril-methylaerylat), Poly(acrylnitril-vinylacetat). Poly(acrylnitril-vinylidenchlorid), Poly(acrylnitril-vinyl-

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chlorid) u.a. Vorzugsweise werden Poly-S-caprolactam, Polyhexamethylenadipinamid, Polyäthylenglykolterephthalat, Polycyclohexan-l^-dlmethylolter ephthalat, Poly (acrylnitril-methyl acryl at) oder Polypropylen eingesetzt.

Die aus den Faser- bzw. Fädenmlsehungen erhaltenen fertigen textlien Artikel zeigen die für die Grundfasern bzw. -fäden charakteristischen Eigenschaften, wie z.B. textiltechnologische Daten, Gebrauchswerte, Glanz, Aussehen, Anfärbeverhalten u.a. und besitzen zusätzlich eine permanente Antistatik. Dies äußert sich z.B. bei Bodenbelägen darin, daß man beim Begehen selbst in Räumen mit geringer Luftfeuchtigkeit keine negativen Auswirkungen durch elektrostatische Aufladung, z.B. eine Schlagempfindung verspürt; z.B. mißt man auf derart hergestellten Veloursteppichen, die mit einem antistatischen Verfestigungsstrich versehen sind, Personenaufladungen zwischen 2oo und maximal l8oo Volt, nach DIN 5W5, Blatt 2. Bei anderen textlien Artikeln, wie z.B. Pullovern aus Maschenware, kommt es infolge der permanenten Antistatik nicht zu den bekannten unangenehmen Auf- und Entladungserscheinungen, wie z.B. Knistern und Funkensprühen während des An- und Auskleidens. Ein weiterer Vorzug ist, daß bei diesen permanent antistatischen Artikeln auch helle Farbstellungen möglich sind. Speziell für gemäß der Erfindung hergestellte Bodenbeläge ist zu erwähnen, daß ihre Wasserfleckempfindlichkeit nicht angehoben ist gegenüber der solcher Bodenbeläge, die zu loo % aus den hier angeführten normalen synthetischen Fasern bzw. Fäden bestehen.

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Der Rußgehalt der Fasern/Fäden läßt sich indirekt durch Elementaranalysen kontrollieren. So bestimmt man z.B. bei Ruß-haltigen (Mod)-Acrylfasern ihren Stickstoffanteil und stellt ihn dem analogen Wert einer gleichen, jedoch nicht Ruß-aufweisenden Type gegenüber.Durch Differenzbildung erhält man dann den Rußgehalt.

Zur Ermittlung des Kochschrumpfes werden Io Einzelkapillaren an den Enden mit Klammern befestigt und senkrecht aufgehängt, wobei die Kapillarlänge bestimmt wird. Danach werden sie für zwei Minuten in siedendes Wasser getaucht und anschließend erneut ihre Länge gemessen. Die Differenz zwischen Ausgangs- und Endlänge wird prozentual zur Ausgangslänge gesetzt. Die Messung wird zehnmal durchgeführt und gemittelt.

Die Prüfung des antistatischen Effektes bei Fasern, Fäden, Garnen und textlien Flächengebilden erfolgt durch Messung der elektrischen Widerstandswerte nach DIN 54345, Blatt 1, bei den Bodenbelägen zusätzlich nach DIN 54^45, Blatt 2.

Die Untersuchung der textiltechnologischen Werte, der Gebrauchswerte der textlien Artikel sowie der Echtheiten (Lichtechtheit, färberische Echtheiten) geschieht nach den bekannten Prüfvorschriften.Die Wasserfleckempfindlichkeit wird wie folgt ermittelt: 5o ml entsalzten Wassers werden auf den Teppich gegossen, nach vollständiger Trocknung an der Luft wird mit dem Graumaßstab nach DIN 54ool abgemustert.

Nachfolgend wird die Herstellung der Ruß enthaltenden, antistatischen Acrylfasern und -fäden beschrieben, welche anschließend mit Polyamid-, Polyester- und Polyacrylfasern gemischt und zu textlien Artikeln verarbeitet wurden.

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Beispiel 1

a) Zubereiten eines Ruß-Stammansatzes

18,2 kg Dimethylformamid (DMP) und 3,1 kg eines käuflichen, leitfähigen Rußes, der für elektrisch leitfähige Lacke und Kunststoffe verwendet wird, mit einer mittleren Teilchengröße von 23 m λχ und einer Oberfläche von 15o m²/g (Corax L, Firma Degussa, Prankfurt/M) wurden 24 stunden unter Kühlung heftig gerührt. Danach wurden zu dieser Suspension 11,3 kg einer 29,5 Gew.^igen Lösung eines Acrylnitrilcopolymerisats in DMF zugegeben und weitere 3 Stunden ohne Kühlung gerührt. Das Acrylnitrilcopolymerisat bestand aus 9k Gew.# Acrylnitril, 5,5 Gew.# Methylacrylat, o,5 Gew.# Natrium-Methallylsulfonat und hatte einen K-Wert von 83 (Fikentscher, Cellulosechemie 13, 1932, Seite 58). Zur Entfernung von Quellkörpern drückte man diesen Ansatz durch eine mit Tüchern belegte Filterpresse.

b) Trocken-Verspinnung

15,1 kg des filtrierten Stammansatzes, 4,7 kg des oben angegebenen Acrylnitrilcopolymerisates, 7,1 kg DMF und o,l kg Isononylphenolpolyglykoläther wurden zum Lösen des Polymerisats während 2 Stunden auf 8o° C erwärmt. Zur Verspinnung pumpte man die Suspension durch einen Wärmeaustauscher, in welchem sie auf ca. 130⁰ C erwärmt wurde, zu einer Spinndüse, welche 90 Löcher von je o,25 mm Durchmesser/Loch aufwies. Die Düse befand sich am oberen Ende eines 4,5 m langen Spinnschachtes vom Durchmesser 280 mm. Zur Entfernung des

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Lösungsmittels aus den die Düse verlassenden Fäden war der Schacht auf 21o° C erwärmt und wurde mit 380° C heißer Luft zu 4o m^/h beaufschlagt. Die Fäden zog man mit 180 m/min ab und wickelte sie auf. Der Spinntiter betrug J>2 dtex. Das Spinnband verstreckte man in heißem Wasser im Verhältnis 1 : 2,3, wusch das anhaftende Lösungsmittel aus, präparierte, trocknete ohne Zulassung von Schrumpf bei 7o° C, kräuselte und schnitt zu Fasern von 150 mm Länge. Abschließend wurden diese durch Anblasen mit Luft von Restfeuchte befreit.

Die Fasern zeigten folgende Eigenschaften: Titer: 17,7 dtex (durch Auswaage bestimmt) Rußgehalt (durch N-Analyse ermittelt): l8,4 Gew.% Kochschrumpf: 4-5 %

Oberflächenwiderstand der ausgeschrumpften Faser (nach Io Waschen) : 7 x lo^ Ohm.

Zur Herstellung von Fäden wurde analog gearbeitet und ein Kräuselband erhalten.

c) Herstellung einer Veloursware

Aus einer Mischung von 0,5 Gew.% der oben beschriebenen Faser mit 99*5 Gew.# einer Nylon-6-Faser vom Titer dtex 2o wurde ein Garn gesponnen (Nm 3,8/1). Dabei wurde ohne weiteres nach den herkömmlichen Verfahren der Kammgarnspinnerei ohne zusätzliche Hilfsmittel ein Halbkammgarn erhalten, in dem die Faseranteile homogen gemischt waren.Aus diesem Garn wurde auf einer l/8"-Tuftingsmaschine ein Teppich mit 600 g Poleinsatzgewicht und 6 mm Polhöhe hergestellt. Die fertige Veloursware wurde mit einer Kombination handelsüblicher saurer Farbstoffe in einem sehr hellen

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Beigeton gefärbt, wobei auch der Schrumpf der rußhaltigen Paser ausgelöst wurde, und anschließend rückseitig mit einem handelsüblichen Verfestigungsstrich sowie einem Schaum, beide auf Basis SBR-Latex, beschichtet, wobei dem Vorstrichcompound zur Verbesserung der Eigenleitfähigkeit 4 % eines handelsüblichen Antistatikum hinzugesetzt worden waren. Bei der Abmusterung des Teppichs war eine Beeinträchtigung des optischen Erscheinungsbildes durch den Anteil an schwarzen Fasern nicht festzustellen. Antistatisches Verhalten; Es wurden Personenaufladungen von <5oo Volt gemessen.

Vergleichsbeispiel

Vergleichsweise zu dem genannten Bodenbelag wurde unter ansonsten völlig gleichen Bedingungen ein Teppich aus der NyIon-6-Paser in 2o dtex hergestellt, der die erfindungsgemäße Paser nicht zugesetzt worden war. Bei Abmusterung dieses Teppichs ergab sich eine völlig identische Warenoptik mit dem zuvor genannten Bodenbelag. Auch bei Prüfung der Echtheiten und des Gebrauchswertes wurden bei beiden Teppichen völlig identische Werte gefunden, beide Teppiche waren nicht wasserfleckempfindlich. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte > 7ooo Volt.

Zur Prüfung der Permanenz des antistatischen Effektes wurden beide Teppiche 3 Monate lang einem Dauerbegehversuch unterzogen. Personenaufladungswerte nach dieser Begehzeit: Teppich aus Beispiel 1 : < 4oo Volt Teppich aus Vergleichsbeispiel: ^ 6500 Volt.

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Beispiel 2

a) Stammansatz

Wie in Beispiel 1 wurde zunächst unter Verwendung des gleichen Polymerisats ein Acrylnitrilcopolymerisat-Ruß-Ansatz vorbereitet. Dabei kam ein Ruß zum Einsatz, der u.a. auch für Farben, Papier, Kohlepapier verwendet wird und dessen mittlere Teilchengröße 29 m ax betrug, bei einer Oberfläche von 96 m²/s (Printex l4o, Firma Degussa, Frankfurt/Main).

b) Verspinnunff

I7#6 kg des filtrierten Ruß-Stammansatzes, 7#8 kg DMF, 5,2 kg des in Beispiel 1 charakterisierten Acrylnitrilcopolymerisats sowie o,1 kg des in Beispiel 1 angeführten Polyglykoläthers wurden 2 Stunden bei 8o° C kräftig gerührt. Wie in Beispiel 1 wurde die Suspension zu einer Düse mit 96 öffnungen vom Durchmesser o,25 mm/Öffnung geführt, die sich am oberen Ende eines 8,5 m langen Schachtes mit einem Durchmesser von 280 mm befand. Der Schacht war auf 17o° C aufgeheizt, die ihn durchströmende Luftmenge betrug 4o nr/h, ihre Temperatur 3oo° C. Die Fäden wurden mit 2oo m/min abgezogen und aufgewickelt. Die Verarbeitung des Spinnbandes zu Fasern erfolgte unter den in Beispiel 1 bereits angeführten Bedingungen.

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Die Pasern besaßen folgende Eigenschaften:

Titer: 15*5 dtex

Schnitt: I5o mm

Rußgehalt: l8,8 Qew.#

Kochschrumpf: 41 %

Oberflächenwiderstand der ausgeschrumpften Paser

(nach Io Wäschen): 5 χ Io Ohm.

c) Herstellung einer Tuftingware

Aus einer Mischung von j5 % der unter b) beschriebenen Paser mit 97 % Gewichtsanteilen einer PoIyacrylnitrilfaser (94 % Acrylnitril, 5,5 # Methylacrylat, o,5 % Natrium-Methallylsulfonat) in dtex 17 wurde ein Mischgarn (Nm 3*5/1) hergestellt, das zu einer Tuftingware mit einem Poleinsatzgewicht

von 850 g/m und einer Polhöhe von Io mm verarbeitet wurde. Die Polyacrylnitrilfaser war zuvor mit handelsüblichen basischen Farbstoffen in einem "Oliv"-Farbton flockegefärbt worden. Es wurde latexiert (wie in Beispiel 1 beschrieben), wobei der Schrumpf der rußhaltigen Faser ausgelöst wurde, und beschichtet. Visuelle Abmusterung: keine Sichtbarkeit der schwarzen Faseranteile. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte <looo Volt.

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Vergleichsbeispiel

Unter den angegebenen Bedingungen wurde vergleichsweise ein Tufting aus einem Garn hergestellt, das zu loo % aus Polyacrylnitril in Titer dtex 17 bestand. Bis auf das antistatische Verhalten waren die Prüfergebnisse mit denjenigen des Beispiels 2 identisch: Personenaufladungswerte >5ooo Volt.

Beispiel 3

52,8 kg eines analog Beispiel 2 vorbereiteten Acryl-•nitrilcopölymerisat-Ruß-Stammansatzes, 3o,4 kg DMF, 17,6 kg des mehrfach angeführten Acrylnitrilcopolymerisats wurden 3 Stunden bei 8o° C kräftig gerührt. Zur Verspinnung drückte man die Suspension durch einen Wärmeaustauscher, in welchem sie vor Eintritt in die Spinndüse auf 13o° C erwärmt wurde, zur Spinndüse mit l8o Löchern vom Durchmesser o,3 mm/Loch. Diese Düse befand sich am oberen Ende des in Beispiel 2 benutzten Spinnschachtes, der auf 17o° C erwärmt wurde und mit 4o nr/h Luft beaufschlagt war, die eine Temperatur von 29o° C besaß. Die Fäden wurden mit 2oo m/min abgezogen und aufgewickelt. Der Spinntiter betrug ca. 2o dtex. Die Weiterverarbeitung erfolgte, wie bereits mehrfach angeführt, nach einer Verstreckung im Verhältnis 1 : 2,5 durch Waschen, Präparieren, Trocknen ohne SchrumpfZulassung bei 65° C, Kräuseln, Schneiden und Anblasen mit Luft.

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Die Pasern besaßen folgende Eigenschaften:

Titer: 7,9 dtex

Schnittlänge: loo mm

Rußgehalt: 17,1 Gew.%

Kochschrumpf: 39 %

Oberflächenwiderstand der ausgeschrumpften Faser (nach Wäschen): 2 χ lo^ Ohm. .

Aus einer Mischung von 1 Gew.# dieser Paser mit 99 Gew.# Nylon-6-Paser 12 dtex wurde ein Garn gesponnen (Nm 6/2). Aus diesem Zwirn, in dem die beiden Fasern homogen gemischt waren, wurde auf einer 1/8"-Tuftingmaschine ein Bodenbelag mit 72o g Poleinsatzgewicht und 7 mm Polhöhe hergestellt. Er wurde in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, gefärbt, wobei der Schrumpf der rußhaltigen Faser ausgelöst wurde; bei der Rückenverfestigung wurde jedoch ein SBR-Latex verwendet, dem ein Antistatikum zur Erhöhung der Eigenleitfähigkeit nicht zugesetzt war.

Die Warenoptik wurde durch den schwarzen Faseranteil
gleichfalls nicht beeinträchtigt. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte <3800 Volt.

Vergleichsbei spi el

Vergleichsweise zu dem genannten Bodenbelag wurde unter ansonsten völlig gleichen Bedingungen ein Teppich aus
der Nylon-6-Faser in 12 dtex hergestellt. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte >12ooo Volt.

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Beispiel 4 (nicht erfindungsgemäß)

14,2 kg eines wie in Beispiel 2 hergestellten Stammansatzes aus Ruß und Acrylnitrilpolymerisat, 9,9 kg DMF, 5*9 kg des in Beispiel 1 beschriebenen Acrylnitrilcopolymerisates sowie o,o5 kg des aromatischen PoIyglykols rührte man 2 Stunden bei 8o° C. Anschließend wurde wie in Beispiel 2 versponnen. Das Spinnband verstreckte man in heißem Wasser 1 : 2,5, wusch mit heißem Wasser das DMF aus, präparierte und trocknete unter Zulassen von 2o % Schrumpf bei 1^ο° C. Danach wurde das Band gekräuselt, geschnitten und zur Entfernung des verbliebenen Restschrumpfes kurzfristig mit überhitztem Wasserdampf behandelt.

Die Pasern zeigten folgende Eigenschaften:

Titer: 16,5 dtex

Schnitt: 15o mm

Rußgehalt: 15,1 Gew.#

Restschrumpf: 1,4 %

Oberflächenwiderstand der ausgeschrumpften Faser (nach

Io Wäschen): 5 χ 1ο^1σ Ohm.

Aus einer Mischung von 5 Gew.^ der beschriebenen Faser und 95 Gew.% einer Nylon-6-Faser 2o dtex wurde ein Garn gesponnen (Nm 5,8/1). Der mit einem Poleinsatzgewicht von 6oo g/m und Polhöhe von 6 mm hergestellte Tufting wurde in einem dunklen Rot-Farbton gefärbt und mit

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gleicher Rückenappretur, wie in Beispiel 3 beschrieben, versehen. Visuelle Abmusterung: Die nicht geschrumpften schwarzen Faseranteile sind deutlich sichtbar. Unter Umständen könnte der aufgetretene Melangeeffekt interessieren. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte: <22oo Volt. Bei Rückenappretur wie in Beispiel 1: Personenaufladungswerte Ooo Volt.

Vergleichsbeispiele

Vergleichsweise zu dem genannten Bodenbelag wurde unter ansonsten gleichen Bedingungen ein Teppich aus der Nylon-6-Paser in 2o dtex hergestellt. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte: >11ooo Volt (Appretur wie in Beispiel 3). Bei Rückenappretur wie in Beispiel 1: Personenaufladungswerte: >65oo Volt.

Beispiel 5

2o,1 kg des nach Beispiel 1 hergestellten Acrylnitrilcopolymerisat-Ruß-Stammansatzes, 15 kg des dort beschriebenen Acrylnitrilcopolymerisats und 35 kg DMP wurden 4 Stunden bei 8o° C kräftig gerührt. Zur Trockenverspinnung wurde die Suspension nach Passieren eines Wärmeaustauschers, in welchem sie auf 12o° C aufgeheizt wurde, zu einer l8o-Lochdüse mit o,25 mm Durchmesser/Loch gedrückt.

Die Schachtabmessungen betrugen 8,5 m Länge und 280 mm Durchmesser, die Schachttemperatur war auf l8o° C eingestellt und durchgeleitet wurden 4o v?/h Luft von 300⁰ C.

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Die Fäden wurden mit 2oo m/min abgezogen.Das Spinnband verstreckte man in heißem Wasser im Verhältnis 1 : 3,o, wusch das anhaftende Lösungsmittel aus, präparierte, trocknete bei 7o° C ohne Zulassung von Schrumpf, kräuselte, schnitt zu Pasern von loo mm und 60 mm Länge und entfernte die Restfeuchte der Fasern durch Anblasen mit Luft,

Die Fasern zeigten folgende Eigenschaften: Titer: 3,5 dtex
Rußgehalt: 9,8 Gew.%
Kochschrumpf: 37 %

Oberflächenwiderstand der ausgeschrumpften Faser (nach ;Io Wäschen): 6 χ lo^ Ohm.

a) Herstellung einer Tuftingware

Aus einer Mischung von 2 Gew.# dieser Faser (in loo mm Schnittlänge) und 98 Gew.% einer Polycyclohexandimethylolterephthalat-Faser in Titer 6,7 dtex wurde nach homogener Mischung ein Garn (Nm 2,8/1) gesponnen. Auf einer 5/32"-Tuftingmaschine wurde ein Tufting mit 850 g Poleinsatzgewicht und Io mm Polhöhe hergestellt. Mit einer handelsüblichen Kombination von Dispersionsfarbstoffen wurde in Anwesenheit eines Carrier in einem hellen Berber-Farbton gefärbt, wobei der Schrumpf der maßhaltigen Faser ausgelöst wurde, anschließend wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, verfestigt und beschichtet. Bei Abmusterung ist der schwarze Faseranteil nicht sichtbar, vielmehr ergab sich ein völlig einheitliches ausgewogenes Warenbild. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte <8oo Volt.

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VerKleichsbeispiel

Unter ansonsten völlig gleichen Bedingungen wurde vergleichsweise ein Bodenbelag aus einer Cyclohexyldimethylol· terephthalat-Faser in 6,7 dtex hergestellt, die nicht mit der erfindungsgemäßen Faser gemischt worden war. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte >5ooo Volt.

b) Herstellung einer Maschenware

Aus einer Mischung von 1 Gew.# der beschriebenen Paser mit 99 Gew.# einer Polyacrylnitrilfaser in dtex 3,3 6o mm der in Beispiel 2 angegebenen Zusammensetzung, die zuvor in der Flocke in einem "Gold"-Farbton gefärbt worden war, wurde nach Herstellung einer homogenen Faser-Mischung in der 3-Zylinderspinnerei ein Garn Nm 28/2 gesponnen, das zu einer dichten Maschenware verarbeitet wurde.

Bei visueller Abmusterung nach der üblichen Fixierung der Ware (Dämpfen), wobei der Schrumpf der rußhaltigen Faser ausgelöst wurde, ergab sich ein völlig einheitlicher Farbausfallj durch die schwarzen Faseranteile wurde die Warenoptik nicht beeinträchtigt.

Antistatisches Verhalten: Nach zehnmaliger Haushaltswäsche wurde ein Oberflächenwiderstand von 6 χ Io Ohm gemessen.

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Vergleichsbeispiel

Vergleichsweise wurde unter völlig analogen Bedingungen eine Maschenware aus einer Polyacrylnitrilfaser hergestellt, der die erfindungsgemäße Faser nicht zugesetzt worden war. Antistatisches Verhalten: Oberflächenwiderstand (nach Io Haushaltswäschen) >Io ^ Ohm.

Beispiel 6

Ein entsprechend den Angaben in Beispiel 1 hergestellter Tufting wurde nicht stückgefärbt, sondern im normalen Filmdruckverfahren bedruckt (Vierfarbendruck grün/oliv/ braun/weiß). Durch den dabei erforderlichen Dämpfprozeß wurde der Schrumpf der rußhaltigen Faser ausgelöst.

Visuelle Abmusterung: einheitliche Warenoptik, keine Sichtbarkeit der schwarzen Faser. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte <5oo Volt.

Vergleichsbeispiel

Auf dem unter völlig analogen Bedingungen hergestellten Tufting aus Nylon-6-Faser in 2o dtex, der die erfindungsgemäße Faser nicht beigemischt worden war, wurden Personenaufladungswerte >· 48oo Volt gemessen.

Beispiel 7

1 Gew.# des in Beispiel 1 hergestellten Kräuselbandes (Einzeltiter dtex l8) wurde mit 99 Qew.# eines Nylon-6-Filamentgarnes in dtex 267o f 126 gefacht. Die derart hergestellte Mischung beider Filamentgarne wurde gespult

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und anschließend unter den für BCF-Garhe (Bulked Continuous Filament) üblichen Bedingungen zu einer Schiingenflorware mit 5oo g Poleinsatzgewicht und 5 mm Polhöhe verarbeitet. •Nach Haspelkufenfärbung, in einem hellen Beigeton, wobei die rußhaltige Acrylfaser ausgeschrumpft wurde, wurde verfestigt (wie in Beispiel 1 beschrieben) und beschichtet.

Visuelle Abmusterung: einheitliches Warenbild, keine schwarzen Fäden sichtbar. Antistatisches Verhalten: Personenaufladungswerte < 7oo Volt.

Vergleichsbeispiel

Personenaufladungswerte auf dem Vergleichsteppich, der ohne Verwendung der erfindungsgemäßen Faser, aber unter ansonsten völlig identischen Bedingungen hergestellt worden war: > 53oo Volt.

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Claims

Patentansprüche

1. Paser- oder Fädengemische, bestehend aus o,l - 2o Gew.# Ruß enthaltenden, hochschrumpfenden synthetischen Fasern oder Fäden und 99,9 - 8o Gew.% üblichen synthetischen Fasern oder Fäden aus Polyamid, Polyester, Polyalken oder Poly(mod)acryl.

2. Faser- oder Fädengemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rußgehalt der Ruß enthaltenden synthetischen Fasern oder Fäden 5-25 Gew.#, berechnet auf die Summe der Feststoffe, beträgt.

3. Faser- oder Fädengemische nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruß enthaltenden synthetischen Fasern oder Fäden einen Kochschrumpf von Io bis 7o % aufweisen.

4. Faser- und Fädengemische nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruß enthaltenden, hochschrumpfenden synthetischen Fasern oder Fäden in ausgeschrumpftem Zustand einen Oberflächenwiderstand von lo^ Io Ohm besitzen, gemessen nach DIN 54^45, Blatt 1, bei 5o # relativer Feuchte und 23° C nach zehnmaliger Was chbeanspruchung.

5. Faser- und Fädengemische nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruß enthaltenden, hochschrumpfenden synthetischen Fasern oder Fäden (Mod)Acrylfasern oder -fäden sind.

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6. Faser- und Fädengemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen Fasern oder Fäden Fasern oder Fäden aus Poly-£-caprolactam sind.

7. Faser- und Fädengemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen Fasern oder Fäden Fasern oder Fäden aus Poly-Cyclohexan-l,4-dlmethylolterephthalat sind.

8. Faser- und Fädengemische nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen Fasern oder Fäden Fasern oder Fäden aus einem Acrylnitril-Copolymerisat sind,

9. Verfahren zur Herstellung von Faser- oder Fädengemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man o,1 bis 2o Gew.# Ruß enthaltende, hochschrumpfende synthetische Fasern oder Fäden mit 99,9 bis 8o Gew.% üblichen synthetischen Fasern oder Fäden aus Polyamid, Polyester, Polyalkylen oder Poly(mod)acryl mischt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rußgehalt der Ruß enthaltenden synthetischen Fasern oder Fäden 5-25 Gew.#, berechnet auf die Summe der Feststoffe, beträgt.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 9 und lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruß enthaltenden synthetischen Fasern oder Fäden einen Kochschrumpf von Io bis 7o % aufweisen.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruß enthaltenden, hochschrumpfenden synthetischen Fasern oder Fäden in ausgeschrumpftem

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Zustand einen Oberflächenvd-derstand von lo^ - Io Ohm besitzen, gemessen nach DIN 54-345, Blatt 1, bei 5o % relativer Feuchte und 23° C nach zehnmaliger Waschbeanspruchung.

13· Verfahren nach den Ansprüchen 9 - 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruß enthaltenden, hochschrumpfenden synthetischen Fasern oder Fäden (Mod)Acrylfasern oder -fäden sind.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen Fasern oder Fäden Fasern oder Fäden aus Poly-fc-caprolactam sind.

15. Verfahren nach den Ansprüchen 9 - 13* dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen Fasern oder Fäden Fasern oder Fäden aus Poly-Cyclohexan-l,4-dimethylolterephthalat sind.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 9 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß die üblichen Fasern oder Fäden Fasern oder Fäden aus einem Acrylnitril-Copolymerisat sind.

17. Textile Gebilde mit permanent antistatischen Eigenschaften aus Faser- oder Fädengemischen nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

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