der einen Wert von mehr als 6 aufweist.that has a value greater than 6.
2. Textiles Erzeugnis nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine begrenzende Oberflächenspannung()>o) von mindestens 78 dyn/cm.2. Textile product according to claim 1, characterized by a limiting surface tension()> o) of at least 78 dynes / cm.
3. Verfahren zum Herstellen eines textlien Erzeugnisses, bestehend aus einem Aggregat vonFibrillen gemäß Anspruch 1, aus einem synthetischen organischen Nichtcellulose-PoIyme-isat miteiner begrenzenden Oberflächenspannung (y0) vonmehr als 72 dyn/cm, das in einer Konzentration von 25 bis 40 Gew.-% in ein Medium eingebracht wird,welches zumindest teilweise aus Wasser besteht, Erhitzen der Mischung während 1 bis 20 Minutenunter hohem Druck, Extrudieren durch eine Öffnung und Sammeln des so erhaltenen fibrillenförmigenProduktes, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat in dem Medium dispergiert wird, daß derpH-Wert der Dispersion auf 1,0 bis 6,0 eingestellt wird, daß der Extrusionsdruck auf 50 bis 110 bar -toeingestellt wird, daß die Erhitzung unter Aufrechterhaltung der Gleichmäßigkeit der Dispersion erfolgt,und daß der Durchmesser der Öffnung 0,2 bis 0,75 mm beträgt.3. A method for producing a textile product, consisting of an aggregate of fibrils according to claim 1, from a synthetic organic non-cellulose poly-isate with a limiting surface tension (y0 ) of more than 72 dynes / cm, which is in a concentration of 25 to 40 wt .-% is introduced into a medium which consists at least partially of water, heating the mixture for 1 to 20 minutes under high pressure, extruding through an opening and collecting the fibril-shaped product thus obtained, characterized in that the polymer in the medium is dispersed, that the pH of the dispersion is adjusted to 1.0 to 6.0, that the extrusion pressure is adjusted to 50 to 110 bar -to that the heating is carried out while maintaining the uniformity of the dispersion, and that the The diameter of the opening is 0.2 to 0.75 mm.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Dispersion ein teilchenförmiges,wasserunlösliches Stabilisierungsmittel in Mengen bis zu 15% vom Gewicht des Polymeren eingebrachtwird.4. The method according to claim 3, characterized in that a particulate,water-insoluble stabilizer incorporated in amounts up to 15% of the weight of the polymerwill.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Dispersion aufTemperaturen von 260 bis 2800C erhitzt.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the dispersion is heatedto temperatures of 260 to 280 ° C.
6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als organisches Nichtcellulose-Polymerisatein Acrylnitrilpolymerisat verwendet.6. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the organic non-cellulose polymeran acrylonitrile polymer is used.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Acrylnitrilpolymerisat einCopolymerisat verwendet, das vorwiegend aus Acrylnitrileinheiten besteht.7. The method according to claim 6, characterized in that one is used as the acrylonitrile polymerCopolymer used, which consists mainly of acrylonitrile units.
8. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dal3 man als Polymerisat einTerpolymerisat verwendet, das vorwiegend aus Acrylnitrileinheiten besteht und geringere Mengenan Acrylsäuremethylestcreinheiten und Natriumstyrolsulfonateinheitenenthält.8. The method according to claim 3 or 4, characterized in that one is used as the polymerTerpolymer used, which consists mainly of acrylonitrile units and smaller amountsof methyl acrylate units and sodium styrene sulfonate unitscontains.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß man ein Copolymerisat verv^endet, daszum größeren Anteil aus Acrylnitrüeinheiten und zum kleineren Anteil aus Natriumstyrolsulfonateinheitenbesteht.9. The method according to claim 7, characterized in thatthat one verv ^ ends a copolymer thatto a greater extent from acrylonitrile units and to a lesser extent from sodium styrenesulfonate unitsconsists.
10. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als synthetisches organischesNichtcellulose ein Polyamid verwendet.10. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the synthetic organicNon-cellulose a polyamide is used.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyamid Polycapronsäureamidverwendet11. The method according to claim 10, characterized in that the polyamide is polycaproic acid amideused
12. Verwendung des textlien Erzeugnisses gemäß Anspruch 1 oder 2 in Form eines Garns, einesPlexusfasenstranges oder eines Textilstoffs zum Absorbieren von Wasser.12. Use of the textile product according to claim 1 or 2 in the form of a yarn, aPlexus fiber strand or a textile material to absorb water.
Die Erfindung betrifft ein textiles Erzeugnis entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einVerfahren zu seiner Herstellung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 3, vgl. GB-PS 8 91 943.The invention relates to a textile product according to the preamble of claim 1 and aProcess for its production according to the preamble of claim 3, see GB-PS 8 91 943.
Bisher wurden Textilstoffe mit hohem Wasserabsorptionevermögen, wie Handtücher, oder Textilstoffe, dieinfolge ihres raschen Aufsaugevermögens für Körperschweiß im Tragen angenehm sind, wie Unterkleidungfür Männer, hauptsächlich aus Baumwolle hergestellt. Synthetische organische Fasern wurden bisher, obwohlsie eine höhere Festigkeit und Dauerhaftigkeit haben als Baumwolle, in Anbetracht ihres schlechten Wasserabsorptionsvermögensfür derartige Zwecke nicht verwendet.Heretofore, fabrics with high water absorption capacity such as towels or fabrics thatare comfortable to wear due to their rapid absorption capacity for body sweat, such as underwearfor men, made mainly from cotton. Synthetic organic fibers have been used so far, thoughthey have higher strength and durability than cotton in view of their poor water absorbencynot used for such purposes.
Es sind verschiedene Arten von textlien Produkten bekannt, die Fibrillen aus synthetischen organischenPolymerisaten enthalten. Einige von ihnen werden durch mechanisches Bearbeiten oder »Fibrillieren« vonBändern, Filmen, Folien oder Fäden aus hochgradig orientierten organischen Polymerisaten hergestellt.Andere werden durch Schmelzstrangpressen von Gemischen aus mehreren miteinander unverträglichenPolymerisaten zu Fäden oder Flächengebilden hergestellt, die dann verstreckt und anschließend zwecksFibrillierung mechanisch bearbeitet oder extrahiert werden, um eines der Polymerisate herauszulösen undein grobes fibrilliertes Produkt zu hinterlassen. Andere derartige fibrillierte Erzeugnisse werden durch Verstreckenoder mechanisches Bearbeiten von verschäumten Polymerisatflächengebilden oder -fäden hergestellt.Noch andere fibrillierte Fadenstrukturen sind aus GB-PS 8 91 943 bekannt. In dieser Patentschrift sindzwei Arten von spannungsentsponnenen Plexusfäden beschrieben. Der eine Typ enthält eine große Anzahlvon Tunneln, Hohlräumen und geschlossenen Zellen. Der andere Typ ist im wesentlichen frei von solchenTunneln, Hohlräumen und geschlossenen Zellen und kennzeichnet sich durch bandartige Fibrillen. die inLängs- und Querrichtung in unregelmäßigen Abständen miteinander vereint und wieder voneinander getrenntsind, um so ein dreidimensionales einstückiges Netzwerk zu bilden. Diese Strukturen werden durchEntspannungsspinnen einer Lösung eines kristallisierbaren thermoplastischen Polymeren bei einer Temperaturoberhalb des Siedepunkts des Lösungsmittels und mindestens autogenem Druck hergestellt. Extrusionstemperaturund Druck werden so eingestellt, daß im wesentlichen das gesamte Lösungsmittel sofort verdampft,wenn es aus dem Spinnkanal austritt, und dadurch den Plexusfäden bildet. GBPS 8 91943erläutert dieses Verfahren hauptsächlich an linearemVarious types of textile products are known which contain synthetic organic fibrilsContain polymers. Some of them are made by mechanical processing or "fibrillation" ofRibbons, films, foils or threads made from highly oriented organic polymers.Others become incompatible with one another through melt extrusion of mixtures of severalPolymers made into threads or sheet-like structures, which are then stretched and then used for the purposeFibrillation mechanically processed or extracted in order to dissolve one of the polymers andleaving a coarse fibrillated product. Other such fibrillated products are made by drawingor mechanical processing of foamed polymer sheets or threads.Still other fibrillated thread structures are known from GB-PS 8 91 943. In this patent aretwo types of tension-relieved plexus filaments are described. One type contains a large numberof tunnels, cavities and closed cells. The other type is essentially free of themTunnels, cavities and closed cells and is characterized by ribbon-like fibrils. in theLongitudinal and transverse direction united with one another at irregular intervals and separated from one another againso as to form a three-dimensional integral network. These structures are throughRelaxation spinning a solution of a crystallizable thermoplastic polymer at a temperatureabove the boiling point of the solvent and at least autogenous pressure. Extrusion temperatureand pressure are adjusted so that essentially all of the solvent evaporates immediately,when it emerges from the spinning canal, thereby forming the plexus threads. GBPS 8 91943explains this procedure mainly on a linear basis
Polyäthylen und einer organischen Flüssigkeit, ζ. Β.Methylenchlorid. In den Beispielen dieser Patentschrift sind ferner Polyhexamethylenadipamid und Polyäthy-Ienterephthalaterläutert Das der vorliegenden Erfindung nächstkommende Beispiel d'i~ GB-PS ist dasBeispiel LX. Bei Nacharbeitung dieses Beispiels wurde gefunden, daß der pH-Wert der Dispersion etwa 7beträgt, und zwar sowohl wenn man das Copolymere aus Acrylnitril und Methylacrylat als auch dasTerpolymere von Acrylnitril, Methylacrylat und Natriumstyrolsulfonatmit Wasser und Acetonitril als Lösungsmittel verwendet Das nach dem ersten Absatzdes Beispiels LX hergestellte Produkt hat eine Fibrillenkonzentration von 1480 Fibrillen/cm2, und dieProdukte gemäß dem zweiten und dritten Absatz waren sogar noch viel weniger fibrilliert.Polyethylene and an organic liquid, ζ. Β. Methylene chloride. In the examples of this patent specification, polyhexamethylene adipamide and polyethylene terephthalate are also explained. The example of GB-PS which comes closest to the present invention is example LX. Following this example, it was found that the pH of the dispersion is about 7, both when the copolymer of acrylonitrile and methyl acrylate and the terpolymer of acrylonitrile, methyl acrylate and sodium styrenesulfonate with water and acetonitrile as solvents are used The product made according to paragraph of Example LX has a fibril concentration of 1480 fibrils / cm2 , and the products according to the second and third paragraphs were even much less fibrillated.
Die oben beschriebenen bekannten Produkte weisen nicht die Strukturmerkmale auf, die erforderlich sind,um das gute Wasserabsorptionsvermögen der textlien Erzeugnisse gemäß der Erfindung herbeizuführen.The known products described above do not have the structural features necessaryto bring about the good water absorption capacity of the textile products according to the invention.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, textile Produkte aus synthetischen organischen Nichtcellulose-Polymerisatenzur Verfügung zu stellen, die etwa das gleiche oder ein besseres Wasserabsorplionsvermögenaufweisen als Baumwolle. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem textlien Erzeugnis bzw. einemHerstellungsverfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1bzw. 3 gelöst.The invention is based on the object of providing textile products made from synthetic organic non-cellulose polymersto make available that approximately the same or a better water absorption capacityexhibit than cotton. This task is based on a textile product or aManufacturing method of the type mentioned at the beginning by the characterizing features of claims 1or 3 solved.
Die so definierten textlien Erzeugnisse haben o.ine hohe spezifische Oberfläche, eine hohe Deckkraft undabsorbieren Wasser vergleichbar gut wie oder besser als Baumwolle, so daß sie sich für textile Anwendungszwekkeeignen, für die vollsynthetische organische Fasern bisher nicht verwendet werden konnten.The textile products defined in this way have a high specific surface area, high coverage andabsorb water as well as or better than cotton, so that they are suitable for textile applicationsfor which fully synthetic organic fibers could not previously be used.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Dispersion auf Temperaturen von 260 bis28O0C erhitzt. Vorzugsweise verwendet man als synthetisches organisches Nichtcellulose-Polymerisatein Acrylnitrilpolymerisat oder -copolymerisat. Bevorzugte Polymerisate sind Acrylnitril-terpolymerisate, dieeinen überwiegenden Anteil an Acrylnitrileinheiten und geringere Mengen an Acrylsäuremethylestereinheitenund Natriumstyrolsulfonateinheiten enthalten, sowie Copolymerisate des Acrylnitril, die zum überwiegendenAnteil aus Acrylnitrileinheiten und zum geringeren Anteil aus Natriumstyrolsulfonateinheiten bestehen.Auch bestimmte Polyamide können erfindungsgemäß verwendet werden; Polycapronsäureamid wird bevorzugt.Preferably, in the inventive method, the dispersion is heated to temperatures of 260 28O0 C. An acrylonitrile polymer or copolymer is preferably used as the synthetic organic non-cellulose polymer. Preferred polymers are acrylonitrile terpolymers which contain a predominant proportion of acrylonitrile units and smaller amounts of methyl acrylate units and sodium styrene sulfonate units, as well as acrylonitrile copolymers which consist predominantly of acrylonitrile units and a smaller proportion of sodium styrene sulfonate units. Certain polyamides can also be used according to the invention; Polycaproamide is preferred.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.To further explain the invention, reference is made to the drawings.
F i g. 1 erläutert die Beziehung zwischen der Wasserabsorptionsgeschwindigkeitund dem ParameterF i g. 1 explains the relationship between the water absorption rateand the parameter
0,740.74
für verschiedene Fibrillenaggregate im Rahmen der Erfindung sowie für einige herkömmliche Garne, dienicht im Rahmen der Erfindung liegen.for various fibril aggregates within the scope of the invention as well as for some conventional yarns thatare not within the scope of the invention.
F i g. 2 ist eine Draufsicht auf einen in der Vorrichtung gemäß F i g. 3 verwendeten Probenhalter.F i g. Figure 2 is a top plan view of one in the apparatus of Figure 2. 3 sample holders used.
F i g. 3 ist ein Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Bestimmen der Flüssigkeitsabsorptionsgeschwindigkeitenvon textlien Erzeugnissen.F i g. Figure 3 is a cross-section through an apparatus for determining liquid absorption ratesof textile products.
F i g. 4 zeigt die Beziehung zwischen der Oberflächenspannungund der Absorptionsgeschwindigkeit fürF i g. 4 shows the relationship between surface tensionand the rate of absorption for
Flüssigkeiten, gemessen an drei textlien Erzeugnissen aus einem Acrylnitril-terpolymerisat, von denen jedeseine andere Fibrillenkonzemtration aufweistLiquids, measured on three textile products made from an acrylonitrile terpolymer, each of whichhas a different fibril concentration
Fig. 5 ist eine Zeichnung eines vergrößerten Längsschnittes durch ein Fibrillenaggregat eines imRahmen der Erfindung liegenden textlien Erzeugnisses.Fig. 5 is a drawing of an enlarged longitudinal section through a fibril aggregate of an imTextlien product within the scope of the invention.
Fig.6 ist eine mikrophotographische Aufnahme eines stark vergrößerten Längsschnittes durch einFibrillenaggregat eines textlien Erzeugnisses im Rahmen der Erfindung.Fig. 6 is a photomicrograph of a greatly enlarged longitudinal section through aFibril aggregate of a textile product within the scope of the invention.
F i g. 7 ist eine Zeichnung eines vergrößerten Querschnitts durch ein Fibrillenaggregat eines textlienErzeugnisses gemäß der Erfindung.F i g. 7 is a drawing of an enlarged cross-section through a fibril aggregate of a textileProduct according to the invention.
Wenn Fibrillenaggregate aus synthetischen organischen Nichtcellulose-Polymerisaten eine spezifischeOberfläche, eine Fibril'enkonzentration und eine begrenzende Oberflächenspannung im Rahmen der obenangegebenen Werte haben, so weisen die Erzeugnisse, wie sich herausgestellt hat, ein erhöhtes Absorptionsvermögenfür Wasser auf.If fibril aggregates from synthetic organic non-cellulose polymers a specificSurface, a fibril concentration and a limiting surface tension within the scope of the abovehave given values, the products have, as it turned out, an increased absorption capacityfor water on.
Die Fähigkeit eines fibrillierten textlien Erzeugnisses,Wasser zu absorbieren, kann durch die GleichungThe ability of a fibrillated textile product toAbsorbing water can be expressed by the equation
/ iF \0,74/ iF \ 0.74
Ukr)(5)0·3Ukr)(5) 0 ·3
ausgedrückt werden, in derbe expressed in the
Heinen Parameter des Produkts bedeutet, der hier als »Wasseraufsaugparameter« oder »Aufsaugparameter«bezeichnet wird,H means a parameter of the product, which is referred to here as "water absorption parameter" or "absorption parameter",
γοdie für das Polymerisat, aus dem das Erzeugnisbesteht, charakteristische begrenzende Oberflächenspannung, gemessen in dyn/cm, bedeutet, vgl.Beschreibung unten zu F i g. 4,γο means the limiting surface tension characteristic of the polymer from which the product is made, measured in dynes / cm, see description below for FIG. 4,
Fdie Fibrillenkonzentration, d. h. die Anzahl der Fibrillen je cm2 in dem Querschnitt durch dasErzeugnis, gemessen wie nachstehend beschrieben, undF is the fibril concentration, ie the number of fibrils per cm2 in the cross section through the product, measured as described below, and
S die spezifische Oberfläche des Erzeugnisses, bestimmt wie nachstehend beschrieben, in m2/gbedeutet.S is the specific surface area of the product, determined as described below, in m2 / g.
Wie F i g. 1 zeigt, ist der oben beschriebene WasseraufsaugparameterHetwa proportional derWasserabsorptionsgeschwimdig-ieit. Wenn also derWasseraufsaugparameter eines textlien Erzeugnisses zunimmt, nimmt die Wasserabsorptionsgeschwindigkeitdes Erzeugnisses ebenfalls um etwa den gleichen Prozentsatz zu. F i g. 1 zeigt auch die Überlegenheit derplexifadenartigen Erzeugnisse gemäß der Erfindung gegenüber entsprechenden herkömmlichen Textilfaden.Like F i g. 1 shows, the above-described water absorptionparameter H is roughly proportional to the water absorption speed. Thus, as the water absorption parameter of a textile product increases, the water absorption rate of the product also increases by approximately the same percentage. F i g. Figure 1 also shows the superiority of the plexifiber-like products according to the invention over corresponding conventional textile threads.
Der Aufsaugparameter, der hier verwendet wird, umThe wicking parameter used here to
die verschiedenen kritischen Strukturmerkmale der Erzeugnisse gemäß der Erfindung zu kombinieren, leitetsich von einer allgemeineren Gleichung für die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsabsorption durch eintextiles Produkt ab, welches aus einem Aggregat von Fibrillen von im allgemeinen unregelmäßigem Querschnittbesteht (genaue Versuchsanordnung siehe unten). Diese Gleichung lautetcombining the various critical structural features of the products according to the invention leadsdeviates from a more general equation for the rate of liquid absorption by atextile product consisting of an aggregate of fibrils of generally irregular cross-sectionexists (see below for the exact test arrangement). This equation is
0,14 X ΙΟ"4 (——) CO0'7350.14 X ΙΟ "4 (--—) CO0 '735
in der /die Absorptionsgeschwindigkeit in ml/sec,γdieOberflächenspannung der untersuchten Flüssigkeit in dyn/cm,μdie Viscosität der untersuchten Flüssigkeit incP (gewöhnlich bei 25°C bestimmt) bedeutet, während }'o,Fund 5 die obigen Eiedeutungen haben. Dieseallgemeine Gleichung wurde aus einer großen Reihein der / the absorption rate in ml / sec,γ the surface tension of the examined liquid in dyn / cm,μ the viscosity of the examined liquid in cP (usually determined at 25 ° C), while} 'o,F and 5 mean the above egg interpretations to have. This general equation was one of a large number
von Versuchen entwickelt, die an Produkten gemäß der Erfindung und nicht gemäß der Erfindung durchgeführtwurden. Um die allgemeine Gleichung in eine nur für Wasser gültige Gleichung umzuwandeln, setzt man fürdie Viscosität und die Oberflächenspannung die Werte des Wassers ein, ordnet die Konstanten um und rundetdie Exponenten ab. Dann erhält man die Gleichungdeveloped from tests carried out on products according to the invention and not according to the inventionbecame. To convert the general equation into an equation that is only valid for water, one sets forthe viscosity and the surface tension classify the values of the water, rearrange and round the constantsthe exponents. Then you get the equation
0,740.74
0·74074
in der /„ die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit bedeutet.in which / "means the rate of water absorption.
Nach den nachstehend beschriebenen Verfahren mit verschiedenen Baumwollproben angestellte Versuchezeigen, daß Baumwolle Wasser mit Geschwindigkeiten von 0,086 ml/sec oder darüber hinaus absorbiert. Umalso Wasser ebensogut zu absorbieren wie Baumwolle, muß ein textiles Produkt gemäß der Erfindung einenWasseraufsaugparameter von mindestensExperiments made on various cotton samples using the procedures described belowshow that cotton absorbs water at rates of 0.086 ml / sec or greater. Arounda textile product according to the invention has to absorb water as well as cottonWater absorption parameters of at least
lwBaumwolle
0,014lw cotton
0.014
haben. Wenn der Aufsaugparameter größer als 6 ist, absorbieren die textlien Produkte gemäß der ErfindungWasser mit Geschwindigkeiten, die mindestens innerhalb, zum Teil oberhalb des bei den untersuchtenBaumwollstoffen gefundenen Bereichs liegen. Die bevorzugten Plexusfadenerzeugnisse gemäß der Erfindunghaben aber häufig Aufsaugparameter von weit über 6, z. B. bis 75 oder mehr.
Abgesehen davon muß ein textiles Produkt, um in den0,086
0,014to have. If the absorption parameter is greater than 6, the textile products according to the invention absorb water at speeds which are at least within, and in some cases above, the range found for the cotton fabrics examined. However, the preferred plexus thread products according to the invention often have absorption parameters of well over 6, e.g. B. to 75 or more.
Apart from that, a textile product has to be in the0.086
0.014
= 6= 6
Rahmen der Erfindung zu fallen, natürlich beständig gegen wiederholte Einwirkung von Wasser sein undeine begrenzende Oberflächenspannung(γο)von mehr als 72 dyn/cm (und vorzugsweise von mindestens78 dyn/cm), eine Fibrillenkonzentration(F)von mindestens 5 χ 1 OVcm2 und eine spezifische Oberfläche(S)vonmindestens 0,8 m2/g aufweisen. Diese charakteristischenEigenschaften und die Versuche, nach denen sie bestimmt werden, werden nachstehend beschrieben.To fall within the scope of the invention, of course, be resistant to repeated exposure to water and a limiting surface tension(γο) of more than 72 dynes / cm (and preferably of at least 78 dynes / cm), a fibrilconcentration (F) of at least 5 χ 1 OVcm2 and have a specific surface area(S) of at least 0.8 m2 / g. These characteristics and the tests by which they are determined are described below.
Bestimmung der begrenzenden OberflächenspannungDetermination of the limiting surface tension
Der Ausdruck »begrenzende Oberflächenspannung«(γο)ist im Sinne der Erfindung eine charakteristischeEigenschaft eines synthetischen organischen Polymerisats und ist unabhängig von der Form, in der dasPolymerisat vorliegt. Dies bedeutet, daß Fasern, Fäden, fibrillierte Erzeugnisse oder Folien aus dem gleichenPolymerisat sämtlich die gleiche charakteristische begrenzende Oberflächenspannung aufweisen. Diebegrenzende Oberflächenspannung ist wichtig, um zu bestimmen, ob eine Flüssigkeit von einem aus einemgegebenen Polymerisat hergestellten textlien Erzeugnis absorbiert wird; Flüssigkeiten mit Oberflächenspannungen(γ),die die für das Polymerisat charakteristische begrenzende Oberflächenspannung(γο)überschreiten.The expression “limiting surface tension”(γο) in the context of the invention is a characteristic property of a synthetic organic polymer and is independent of the form in which the polymer is present. This means that fibers, threads, fibrillated products or films made from the same polymer all have the same characteristic limiting surface tension. The limiting surface tension is important in determining whether a liquid is absorbed by a textile product made from a given polymer; Liquids with surfacetensions (γ) that exceed thelimiting surface tension (γο) that is characteristic of the polymer.
νΛΠ pinoνΛΠ pino
hergestellten textlien Erzeugnis nicht absorbiert, während Flüssigkeiten, deren Oberflächenspannungγniedriger ist als die begrenzende Oberflächenspannungγοdes Polymerisats, mit einer der Differenz(γο — γ)proportionalen Geschwindigkeit absorbiert werden. Als »Absorption« wird hier die kapillare Saugabsorption,nicht aber die durch Queiiung oder einen chemischen Mechanismus verursachte Absorption bezeichnet.produced textile product is not absorbed, while liquids, whose surface tensionγ is lower than the limiting surface tensionγο of the polymer, are absorbed at a rate proportional tothe difference (γο - γ). The term "absorption" refers to the capillary suction absorption, but not the absorption caused by queuing or a chemical mechanism.
Um die für ein textiles Erzeugnis charakteristische begrenzende Oberflächenspannung zu bestimmen, wirdeine Reihe von Absorptionsgeschwindigkeitsmessungen mit Flüssigkeiten unterschiedlicher Oberflächenspannungdurchgeführt, und die so erhaltenen, viscositätsnormalisierten anfänglichen AbsorptionsgeschwindigkeitenIn(siehe unten) werden in einem linearen Koordinatensystem gegen die Oberflächenspannungder in den Versuchen verwendeten Flüssigkeit aufgetragen.In order to determine the limiting surface tension characteristic of a textile product, a series of absorption rate measurements is carried out with liquids of different surface tension, and the viscosity-normalized initial absorption ratesIn (see below) obtained in this way are plotted against the surface tension of the used in the tests in a linear coordinate system Liquid applied.
Die Absorptionsgeschwindigkeit wird nach dem allgemeinen Verfahren von E. M. Buras, jr. undMitarbeitern, veröffentlicht unter dem Titel »Measurement and Theory of Absorbency of Cotton Fabrics«, in»Textile Research Journal«, Band 20, April 1950, Seiten 239 - 248, bestimmtThe rate of absorption is determined by the general method of E. M. Buras, Jr. andEmployees, published under the title "Measurement and Theory of Absorbency of Cotton Fabrics" in"Textile Research Journal", Volume 20, April 1950, pages 239-248
Das zu untersuchende textile Erzeugnis wird zunächst gewaschen oder behandelt (z. B. mit Wasser, Seifenlösung,Trockenreinigungsmitteln oder wäßriger Fluorwasserstoffsäure), urn a'le Zusätze oder Verunreinigungenzu entfernen, dann gespült, auf eine weiche, mit Gaze bedeckte Wattefüllung aufgewickelt, 30 Minutenin destilliertem Wasser zum Sieden erhitzt, bei 600C imVakuumofen getrocknet und gekühlt. Das behandelte Produkt wird dann um eine gemäß F i g. 2 gebautePolytetrafluoräthylenform gewickelt, die hergestellt wird, indem man aus einer 0,16 cm dicken Polytetrafluoräthylenfolieeinen Kreis mit einem Durchmesser von 5,7 cm ausschneidet, und diesen Kreis so beschneidet,daß die Abmessung 11 (Fig. 2) 3,2 cm und die / »^rriessung ■ .·. -γ,« cui LfCtragt l^ic ι orm "A'irv* au· eineGarnaufwickelvorrichtung aufgesetzt, so daß sie um ihre Achse 13 rotieren kann. Das Produkt wird der Formdurch eine eine konstante Spannung innehaltende Vorrichtung zugeführt, die das Produkt mit einer Lastentsprechend 0,05 g/den belastet. Die SchrägstellungThe textile product to be examined is first washed or treated (e.g. with water, soap solution, dry cleaning agents or aqueous hydrofluoric acid) in order to remove all additives or impurities, then rinsed, wound onto a soft cotton wool filling covered with gauze, 30 Heated to the boil for minutes in distilled water,dried at 60 ° C. in a vacuum oven and cooled. The treated product is then processed according to FIG. 2 built polytetrafluoroethylene form, which is made by cutting a circle with a diameter of 5.7 cm from a 0.16 cm thick polytetrafluoroethylene sheet, and cutting this circle so that the dimension 11 (FIG. 2) 3.2 cm and the / »^ rriessung ■. ·. A yarn winding device is attached so that it can rotate about its axis 13. The product is fed to the mold by a device which maintains a constant tension and which carries the product with it a load corresponding to 0.05 g / denier
so der Aufwickelvorrichtung in Querrichtung wird so eingestellt, daß der Faden mit jeder Umdrehung derAufwickelvorrichtung auf der Form so dicht wie möglich an seinem benachbarten Faden abgelegt wird.Das textile Erzeugnis sol! beim Aufwickeln vorzugsweise ungedreht sein. Man verzeichnet die Anzahl derWindungen(Y)(d. h. die Anzahl der parallelen Linien des Materials) je Schicht und die Anzahl von Schichten(N),die erforderlich ist, um insgesamt 0,5 g Produkt aufzuwickeln. Es sind mindestens zwei Produktschichtenerforderlich, und wenn man Garne von sehr hohem Titer verwendet, kann die 0,5-g-Grenze mit den beidenmindestens erforderlichen Schichten bereits überschritten sein.
Das nach der obigen Vorschrift hergestellte textile Erzeugnis, das hier als »Probekissen« bezeichnet wird,wird in die in F i g. 3 dargestellte Prüfvorrichtung für die Absorptionsgeschwindigkeit eingesetzt Diese Vorrichtungbesteht aus einer Nutsche 20 mit einer ebenen.so the winder in the transverse direction is adjusted so that the thread is deposited as close as possible to its adjacent thread with each revolution of the winder on the form. The textile product sol! preferably untwisted when winding. Record the number of turns(Y) (ie the number of parallel lines of the material) per layer and the number of layers(N) required to wind a total of 0.5 g of product. At least two layers of product are required, and when using very high denier yarns, the minimum two layers may have exceeded the 0.5 g limit.
The textile product manufactured according to the above regulation, which is referred to here as a "test cushion", is included in the method shown in FIG. 3 used test device for the absorption rate. This device consists of a suction filter 20 with a flat.
waagerechten Glasfrittenplatte 21 von 5,8 cm Durchmesser und 0,55 cm Dicke, die der Wasserströmungeinen Widerstand entgegensetzt, der einem Wert von 0,083 ml/sec/cm Wasserdruck entspricht. Die Nutschewird durch einen biegsamen Kupplungsschlauch 22 an ein waagerechtes Rohr 23 mit einer lichten Weite von0,31 cm angeschlossen. Wenn die Vorrichtung mit Flüssigkeit gefüllt ist, wirkt das Rohr 23 als Vorratsbehälterfür die Flüssigkeit 24. Die Oberseite der porösen Platte 2t befindet sich 1,3 cm über der Innenseite deroberen Wand des horizontalen Vorratsbehälters.horizontal glass frit plate 21 of 5.8 cm in diameter and 0.55 cm in thickness, which supports the water flowopposed a resistance which corresponds to a value of 0.083 ml / sec / cm of water pressure. The Nutscheis through a flexible coupling hose 22 to a horizontal pipe 23 with a clearance of0.31 cm connected. When the device is filled with liquid, the tube 23 acts as a reservoirfor the liquid 24. The top of the porous plate 2t is 1.3 cm above the inside of theupper wall of the horizontal storage container.
Um die Bestimmung der Absorptionsgeschwindigkeit durchzuführen, werden die poröse Platte 21, der untereTeil der Nutsche 20, der biegsame Kupplungsschlauch 22 und ein. Tei! des waagerechten Rohres 23 gefüllt.indem man Flüssigkeit 24 auf die Oberseite der Platte 21 aufbringt und auf das Rohr 23 eine Saugwirkung ausübt.Alle Blasen werden aus der Flüssigkeit entfernt. Überschüssige Flüssigkeit wird von der Oberseite derPlatte 21 entfernt. Auf diese Weise wird das System von dem Meniskus im Rohr 23 bis zur Oberseite der Platte21 mit Flüssigkeit gefüllt. Dann wird das Probekissen 25 auf die poröse Platte 21 aufgelegt und auf das Kissen eingleichmäßig verteiltes Gewicht 26 von 500 g aufgesetzt. Die von dem Kissen 25 absorbierte Flüssigkeitsmengewird an der Verschiebung des Meniskus in dem Rohr 23 mit Hilfe einer Skala 27 gemessen. Die Absorptionswertewerden als Funktion der Zeit abgelesen, wobei man 2 Sekunden nach dem Aufsetzen des Probekissens unddes Gewichts auf die poröse Platte beginnt und die Ablesung beendet, wenn innerhalb 60 Sekundenweniger als 0,01 ml Flüssigkeit absorbiert werden. Das Gesamtvolumen an absorbierter Flüssigkeit σ wird in mlin Abhängigkeit von der Zeit / in Sekunden in ein Diagramm eingetragen. Aus der Steigung des geradlinigenTeiles der Kurve läßt sich die »anfängliche Absorptionsgeschwindigkeit« / in ml/sec leicht bestimmen,und die Steigung wird für denjenigen Teil der Meßwerte bestimmt, der im Bereich vonq/Q-'Wertenvon 0,1 bis 0,5 erhalten wird (wobeiQdie Gesamtmenge der bei dem ganzen Versuch absorbierten Flüssigkeit inml bedeutet).In order to carry out the determination of the absorption rate, the porous plate 21, the lower part of the nutsche 20, the flexible coupling hose 22 and a. Part! of the horizontal tube 23 is filled. by applying liquid 24 to the top of plate 21 and applying suction to tube 23. All bubbles are removed from the liquid. Excess liquid is removed from the top of the plate 21. In this way the system is filled with liquid from the meniscus in the tube 23 to the top of the plate 21. Then the test cushion 25 is placed on the porous plate 21 and a uniformly distributed weight 26 of 500 g is placed on the cushion. The amount of liquid absorbed by the cushion 25 is measured on the displacement of the meniscus in the tube 23 with the aid of a scale 27. Absorbance values are read as a function of time, starting 2 seconds after placing the sample pad and weight on the porous plate and stopping the reading when less than 0.01 ml of liquid is absorbed within 60 seconds. The total volume of absorbed liquid σ is entered in a diagram in ml as a function of the time / in seconds. The "initial rate of absorption" in ml / sec can easily be determined from the slope of the straight part of the curve, and the slope is determined for that part of the measured values which is in the range ofq / Q values from 0.1 to 0 .5 is obtained (whereQ is the total amount of fluid absorbed in the entire experiment in ml).
Um einen genauen Wert für die anfängliche Absorptionsgeschwindigkeit des untersuchten Erzeugnisseszu erhalten, bleiben die Ergebnisse des ersten Versuchs mit einem jeden Probekissen unberücksichtigt.Es werden weitere Versuche durchgeführt, bis die Ergebnisse dreier aufeinanderfolgender Versuche imwesentlichen konstant sind. Im allgemeinen genügen insgesamt vier Versuche. Zwischen den Versuchenwerden die Kissen gewaschen und dann im Vakuumofen bei 6O0C getrocknet. Es sollen mindestens dreiProbekissen des gleichen Erzeugnisses auf diese Weise untersucht werden, und aus den dabei für jede Probeermittelten Absorptionsgeschwindigkeiten wird der Mittelwert genommen, um einen genauen Wert für dieanfängliche Absorptionsgeschwindigkeit des untersuchten Erzeugnisses zu erhalten.In order to obtain an exact value for the initial absorption rate of the tested product, the results of the first test with each test pad are not taken into account. Further tests are carried out until the results of three consecutive tests are essentially constant. In general, a total of four attempts are sufficient. Between the attempts, the cushions are washed and then in a vacuum oven at 6O0 C dried. At least three test pillows of the same product are to be examined in this way, and the absorption rates determined for each sample are averaged in order to obtain an exact value for the initial absorption rate of the product tested.
Um das Flüssigkeitsabsorptionsvermögen der textlien Erzeugnisse zu kennzeichnen, werden die obenbeschriebenen Bestimmungen der Absorptionsgeschwindigkeit mit Flüssigkeiten von verschiedenenOberflächenspannungen durchgeführt Diese Flüssigkeiten lassen sich je nach der gewünschten Oberflächenspannungleicht aus Lösungen von Äthanol in Wasser, Calciumchlorid in Wasser oder Natriumnitrat in Wasserherstellen. Um den reinen Einfluß der Oberflächenspannung auf die Flüssigkeitsabsorption festzustellen, wirdeine Korrektur für die Viscosität angebracht, indem man die Absorptionsgeschwindigkeiten mit der Viscositätder verwendeten Flüssigkeiten multipliziert und das Produkt durch die Viscosität des Wassers dividiert.Dieses Verfahren liefert viscositäts-normalisierte anfängliche AbsorptionsgeschwindigkeitenIn-Die Oberflächenspannungenvon wäßrigen Lösungen von Äthanol, Calciumchlorid und Natriumnitrat finden sich in»Lange's Handbook of Chemistry«, 10. Auflage, herausgegeben von N. A. Lange, Verlag McGraw Hill,New York, 1967, auf Seite 1664 und 1666. Die Viscositäten von Lösungen von Äthanol in Wasserfinden sich auf Seite 1679. Die Viscositäten wäßriger Lösungen von Natriumnitrat sind in »Ann. PhysikChem.«. Band 159 (1876), Seite 1-35, und die von wäßrigen Calciumchloridlösungen bei J. Timmermans»The Physico-chemical Constants of Binary Systems in Concentrated Solutions«, Band III, Verlag IntersciencePublishing, Inc., New York, 1960, Seite 763, angegeben. Die viscositäts-normalisierte anfängliche AbsorptionsgeschwindigkeitInwird in einem linearen Koordinatensystem gegen die Oberflächenspannung deruntersuchten Flüssigkeit aufgetragen. Ein solches Diagramm findet sich in F i g. 4, in der die Kurve »a« diefür ein Probekissen aus sehr feintitrigen (nicht fibrillierten) Fäden aus einem Acrylnitril-terpolymerisatcharakteristische Absorptionsgeschwindigkeit, Kurve »6« die Absorptionsgeschwindigkeit eines etwas fibrilliertenMaterials aus dem gleichen Terpolymerisat, das aber nicht in den Rahmen der Erfindung fällt, und dieKurve »c« die Absorptionsgeschwindigkeit eines Probekissens aus einem gut fibrillierten Material ausdem gleichen Terpolymerisat, aber im Rahmen der Erfindung, darstellt. Alle drei Kurven schneiden dieOberflächenspannungsachse bei dem gleichen Wert von 80,3 dyn/cm. Dieser Wert, bei dem die Kurven die Achseschneiden, ist die für das betreffende Polymerisat charakteristische »begrenzende Oberflächenspannung«In order to characterize the liquid absorption capacity of textile products, the above-described determinations of the absorption rate are carried out with liquids of different surface tensions.These liquids can easily be prepared from solutions of ethanol in water, calcium chloride in water or sodium nitrate in water, depending on the desired surface tension. In order to determine the pure influence of surface tension on the absorption of liquids, a correction for the viscosity is made by multiplying the absorption rates by the viscosity of the liquids used and dividing the product by the viscosity of the water. This method gives viscosity-normalized initial absorption ratesIn - The surface tensions of aqueous solutions of ethanol, calcium chloride and sodium nitrate can be found in "Lange's Handbook of Chemistry", 10th edition, edited by NA Lange, McGraw Hill Verlag, New York, 1967, on page 1664 and 1666. The viscosities of solutions of ethanol in water can be found on page 1679. The viscosities of aqueous solutions of sodium nitrate are in »Ann. Physics Chem. «. Volume 159 (1876), pages 1-35, and that of aqueous calcium chloride solutions in J. Timmermans "The Physico-chemical Constants of Binary Systems in Concentrated Solutions", Volume III, Interscience Publishing, Inc., New York, 1960, page 763, indicated. The viscosity-normalized initial absorption rateIn is plotted in a linear coordinate system against the surface tension of the examined liquid. Such a diagram can be found in FIG. 4, in which curve "a" shows the absorption rate characteristic of a test cushion made of very fine denier (non-fibrillated) threads made from an acrylonitrile terpolymer, curve "6" shows the absorption rate of a somewhat fibrillated material made from the same terpolymer, but not in the frame of the invention falls, and the curve "c" represents the absorption rate of a test pad made of a well fibrillated material made of the same terpolymer, but within the scope of the invention. All three curves intersect the surface tension axis at the same value of 80.3 dynes / cm. This value, at which the curves intersect the axis, is the "limiting surface tension" characteristic of the polymer in question.
Alle hier angegebenen Flüssigkeitsabsorptionsgeschwindigkeiten der textilen Erzeugnisse gemäß derErfindung werden an Kissen bestimmt, die aus ungedrehten Garnen hergestellt sind, obwohl dieBestimmung der begrenzenden Oberflächenspannung nicht erfordert, daß die Garne des Probekissensungedreht sind.All of the liquid absorption rates of the textile products specified here in accordance withInvention are determined on cushions made from untwisted yarns, although theDetermination of limiting surface tension does not require the yarns of the sample pilloware not rotated.
Die textilen Erzeugnisse gemäß der Erfindung zeigen im allgemeinen eine charakteristische Absorptionskurveähnlich der Kurve »c« in F i g. 4. Wie diese Abbildung zeigt, haben diese Kurven im allgemeinen einen steilen,geradlinigen Teil mit negativer Steigung, der sich mit sinkender Oberflächenspannung der Flüssigkeit abflachtDieser geradlinige Teil muß durch mehrere Punkte definiert werden, um eine genaue Messung (oderExtrapolation) fürγοzu erhalten. Um die Genauigkeitder Bestimmung zu verbessern, werden Absorptionskurven für mehrere Proben eines gegebenen Polymerisatshergestellt und die Schnittpunkte dieser Kurven mit der Oberflächenspannungsachse gemittelt um einen auf± 1 dyn/cm genauen Wert fürγ0zu erhalten. Vorzugsweisebestimmt manγ0aus Proben, die eine Absorptionsgeschwindigkeitskurveliefern, deren Steigung steiler als - 0,005 ml/sec/dyn/cm istThe textile products according to the invention generally show a characteristic absorption curve similar to curve "c" in FIG. 4. As this figure shows, these curves generally have a steep, straight-line part with a negative slope that flattens out as the surface tension of the liquiddecreases obtain. In order to improve the accuracy of the determination, absorption curves are produced for several samples of a given polymer and the points of intersection of these curves with the surface tension axis are averaged in order to obtain a value forγ0 which is accurate to ± 1 dyn / cm. Preferably,γ0 is determined from samples which provide an absorption rate curve whose slope is steeper than -0.005 ml / sec / dyn / cm
Die begrenzenden Oberflächenspannungen von sechs Polymerisaten und von Baumwolle, bestimmt nach demoben beschriebenen Verfahren, sind in Tabelle I zusammengestelltThe limiting surface tensions of six polymers and of cotton, determined according to theprocedures described above are summarized in Table I.
Von den in Tabelle I angegebenen Stoffen weisen die ersten drei Polymerisate, gleichgültig, wie gut fibrilliertsie sind, kein Wasserabsorptionsvermögen auf. Die nächsten drei Polymerisate absorbieren Wasser sehrschnell, wenn sie in der gut fibrillierten Form gemäß der Erfindung vorliegen. Das letzte Material, nämlichBaumwolle, absorbiert ebenfalls Wasser sehr gut Die für alle bei diesen Versuchen Wasser absorbierendenPolymerisate charakteristische begrenzende Oberflächenspannung ist höher als 72 dyn/cm, die Oberflächenspannungdes Wassers. Polymerisate mit einer begrenzenden Oberflächenspannung von mehr als 74 dyn/cmwerden bevorzugt. >»o kann Werte bis 85 oder noch mehrhaben.Of the substances listed in Table I, the first three polymers, no matter how well fibrillatedthey are, have no water absorbency. The next three polymers absorb water a lotfast when in the well fibrillated form according to the invention. The last material, namelyCotton, also absorbs water very well. The water absorbent for all in these experimentsPolymerizate's characteristic limiting surface tension is higher than 72 dynes / cm, the surface tensionof the water. Polymers with a limiting surface tension of more than 74 dynes / cmare preferred. > »O can values up to 85 or even moreto have.
Bestimmung der Fibrillenkonzentration
und der spezifischen OberflächeDetermination of the fibril concentration
and the specific surface
Es wurde gefunden, daß die Geschwindigkeit, mit der ein textiles Erzeugnis gemäß der Erfindung eineFlüssigkeit absorbiert, nicht nur von der Antriebskraft(γο — γ)und der Viscosität (μ) der Flüssigkeit, sondernauch von der Fibrillenkonzentration(F)und der spezifischen Oberfläche(S)abhängt. Man kann sichvorstellen, daßFmit der Anzahl der Kapillarkanäle zusammenhängt, die der Flüssigkeit zur Verfugungstehen, und daß S mit der je Kanal verfügbaren Oberfläche zusammenhängt. Die Untersuchung diesercharakteristischen Eigenschaften ist nachstehend beschrieben:It has been found that the speed with which a textile product according to the invention absorbs a liquid, not only on the driving force(γο - γ) and the viscosity (μ) of the liquid, but also on the fibril concentration(F) and the specific Surface(S) depends. One can imagine thatF is related to the number of capillary channels available to the liquid and that S is related to the surface area available per channel. The study of these characteristic properties is described below:
Fibrillenkonzentration(F)Fibril concentration(F)
Die Fibrillenkonzentration(F)ist die Anzahl von »Fäden« je cm2 des Querschnitts des textlien Produktesund kann nach der folgenden Gleichung bestimmt werden, die für das gleiche Probekissen gilt das auch fürdie Messung der Absorptionsgeschwindigkeit verwendet wird:The fibril concentration(F) is the number of "threads" per cm2 of the cross-section of the textile product and can be determined according to the following equation, which applies to the same test pillow that is also used to measure the absorption rate:
(0 00(0 00
Hierin bedeutetLdie Anzahl der Produktschichten in dem Probekissen,Ydie Anzahl der Windungen jeSchicht in dem Kissen (d. h.Yist als die Anzahl der parallelen Linien in dem Produkt definiert). Wenn manGarn verwendet, istYdie Anzahl der Windungen je Schicht, und wenn man ein Flächengebilde oder einBand verwendet, ist V die Anzahl der Flächengebilde oder Bänder, die in einer jeden Schicht des Probekissensnebeneinanderliegen. Gleich ob es sich um Garne, Bündel, Flächengebilde, Stränge, Bänder. Fäden usw.handelt, sie alle werden hier als Garne bezeichnet. Die Anzahl der Fibrillen im Querschnitt des Garns beträgtn.Die Gesamtdicke des Materials unter dem Gewicht inHerein,L means the number of product layers in the sample pillow,Y the number of turns per layer in the pillow (ie,Y is defined as the number of parallel lines in the product). When using yarn,Y is the number of turns per layer, and when using a sheet or ribbon, V is the number of sheets or ribbons that are adjacent in each layer of the sample pad. Regardless of whether it is yarns, bundles, flat structures, strands, ribbons. Threads, etc., are all referred to here as yarns. The number of fibrils in the cross section of the yarn isn. The total thickness of the material under the weight in
ίο der Nutsche der Vorrichtung zur Bestimmung derAbsorptionsgeschwindigkeit (ausschließlich der Dicke der Polytetrafluoräthylenform) in cm istt.DieGesamtbreite der auf das Kissen aufgewickelten Probe in cm istw.Die Anzahl der Fibrillen oder Fäden je Garnίο the suction filter of the device for determining the absorption rate (excluding the thickness of the polytetrafluoroethylene form) in cm ist. The total width in cm of the sample wound on the pad isw. The number of fibrils or threads per yarn
!5ηwird aus mikrophotographischen Aufnahmen desQuerschnitts des geöffneten Garns (z. B. eines geöffneten Plexusfadenstranges) bestimmt Man entnimmt vierrepräsentative Querschnittsproben, jede 5 μ dick, aus der Länge des Garns und stellt mikrophotographischeAufnahmen dieser Querschnitte nach bekannten Verfahren her. In jeder mikrophotographischen Aufnahmewerden drei Fibrillenzählungen durchgeführt. Aus den zwölf Zählungen wird dann der Mittelwert genommen,umηzu erhalten. Man muß darauf achten, bei dieser Bestimmung das Garn nicht zu ändern (z. B. durchBrechen der Bindungsstellen, Brechen der Fibrillen oder Vereinigen vor Fibrillen). Die mikrophotographischeAufnahme soll eine 500fache lineare Vergrößerung aufweisen. Jede einzelne Fibrille erscheint in derAufnahme als unabhängiges Teilchen. Eine Darstellung einer solchen mikrophotographischen Aufnahme ist inF i g. 7 gegeben, die mehrere Arten von Fibrillen zeigt.! 5η is determined from photomicrographs of the cross-section of the opened yarn (e.g. an opened strand of plexus thread). Four representative cross-sectional samples, each 5 μm thick, are taken from the length of the yarn and photomicrographs of these cross-sections are produced using known methods. Three fibril counts are made in each photomicrograph. The average of the twelve counts is then taken to obtainη . Care must be taken not to alter the yarn in this determination (e.g., by breaking the bond sites, breaking the fibrils, or combining before fibrils). The photomicrograph should have a 500-fold linear magnification. Each individual fibril appears as an independent particle in the image. An illustration of such a photomicrograph is shown in FIG. 7, which shows several types of fibrils.
Um in den Rahmen der Erfindung zu fallen, mußFTo fall within the scope of the invention,F
mindestens öxlOVcm2 betragen. Unterhalb diesesWertes von Fist das Material grob und eignet sich nicht für textile Anwendungszwecke. Im allgemeinen kann Fim Bereich bis etwa 15x104ZCm2 oder mehr liegen.be at least öxlOVcm2 . Below this value of F, the material is coarse and is not suitable for textile applications. In general, F can range up to about 15 × 104ZCm 2 or more.
Spezifische Oberfläche(S)Specific surface(S)
■to Die spezifische Oberfläche(S)eines textlien Erzeugnisseswird aus optischen Messungen des Lichtstreuungskoeffizienten(s)gewonnen. Eine hohe spezifischeOberfläche führt zu einer hohen Deckkraft und begünstigt die schnelle Absorption von Flüssigkeit DerLichtstreuungskoeffizient ist bekanntlich ein Maß für die spezifische Oberfläche eines Stoffes (vgl. TAPPI.Band 42. Nr. 12, Dezember 1959, Seite 986-994). Aus den Lichtstreuungsmessungen wird die spezifischeOberfläche der textlien Produkte gemäß der Erfindung nach dem nachstehend beschriebenen Verfahren ermittelt■ to The specific surface(S) of a textile product is obtained from optical measurements of the light scattering coefficient(s) . A high specific surface leads to a high covering power and promotes the rapid absorption of liquid. The light scattering coefficient is known to be a measure of the specific surface of a substance (cf. TAPPI. Volume 42. No. 12, December 1959, pages 986-994). The specific surface area of the textile products according to the invention is determined from the light scattering measurements using the method described below
Eine für die Messung des Lichtreflexionsgrades geeignete Probe wird hergestellt indem man eine dichtgepackte parallele Kette des Produktes, vorzugsweise in Form von Garnen, auf einen rechteckigen Rahmen(z. B. etwa 10 cm χ 8 cm) aufwickelt Um den Rahmen zuhalten und rotieren zu lassen, verwendet man einen Garnaufwickler (z. B. das »Suterw-Garngleichmäßigkeitssteuergerät).Das Garn wird unter schwacher Spannung (z. B. etwa1g) gehalten, um es geradezuhalten.Der die Anzahl der Fäden je cm steuernde Vorschub des Luntenführers wird so eingestellt daßman eine Probe erhält die keine Spalte zwischen den Gliedern der parallelen Kette aufweist Wenn die Probein Form eines Flächengebildes oder Textilstoffs vorliegt ist das Aufwickeln auf den Rahmen nicht erforderlich,sondern die flache, ebene Probe kann unmittelbar verwendet werden.A sample suitable for measuring the light reflectance is prepared by winding a tightly packed parallel chain of the product, preferably in the form of yarns, onto a rectangular frame (e.g. about 10 cm 8 cm) to hold the frame and rotate a twine winder is used (e.g. the »Suterw twine evenness control device). The yarn is held under slight tension (e.g. about1 g) to keep it straight. The feed of the sliver guide, which controls the number of threads per cm, is adjusted so that a sample is obtained that has no gaps between the links of the parallel chain flat, level specimen can be used immediately.
Ein Lichtundurchlässigkeitsmesser von Bausch & Lomb wird durch Eichung gegen eine Normprobe miteinem absoluten Reflexionsgrad von 75% so eingestellt, daß man den absoluten Reflexionsgrad abliest. Derabsolute Reflexionsgrad wird an zehn Stellen der Probe bestimmt, wobei die Probe mit einem weißen Körperhinterlegt ist; dann werden ähnliche Messungen an weiteren zehn Proben durchgeführt, die mit einemschwarzen Körper hinterlegt sind. Die Probe wird so über die öffnung des Gerätes gelegt, daß die Garneparallel zu einer Linie laufen, die durch die 5-Uhr- und 1 !-Uhr-Stellungen definiert ist (wenn man die öffnungals eine von dem Betriebsmann betrachtete Uhr ansieht). Wenn man dann aus den zehn Ablesungen denmiiiciwert niriimi, erhält man ifi jedem FalleAn opacity meter from Bausch & Lomb is calibrated against a standard sample withan absolute reflectance of 75% so that you can read off the absolute reflectance. Of theabsolute reflectance is determined at ten locations on the sample, with the sample having a white bodyis deposited; then similar measurements are carried out on ten additional samples, with oneblack bodies are deposited. The sample is placed over the opening of the device so that the yarnrun parallel to a line that is defined by the 5 o'clock and 1! o'clock positions (when opening the openingas a watch viewed by the operator). If you then get the ten readingsmiiiciwert niriimi, one gets ifi in every case
Ro —absoluter Reflexionsgrad mit schwarzer Hinterlegung,Ro - absolute reflectance with black background,
R= absoluter Reflexionsgrad mit weißer Hinterlegung.R = absolute reflectance with a white background.
Die von der Probe bedeckte rechteckige Fläche wird ausgemessen. Dann wird die Probe von dem Drahtrahmenabgenommen und gewogen. Hieraus wird das FlächengewichtMin g/m2 berechnet.The rectangular area covered by the sample is measured. Then the sample is removed from the wire frame and weighed. The basis weightM in g / m2 is calculated from this.
Um die StreukraftKzu bestimmen, verwendet man die Gleichungen von B. D. Judd in dem Werk »Color InBusiness, Science and Industry«, Verlag John Wiley & Sons, Inc. 1961, Seite 322 und 323 (nämlich dieGleichungen 48 und 55). Der Streuungskoeffizient 5 wird dann aus der GleichungTo determine the scattering forceK, one uses the equations of BD Judd in the work "Color In Business, Science and Industry", published by John Wiley & Sons, Inc. 1961, pages 322 and 323 (namely the equations 48 and 55). The coefficient of dispersion 5 is then derived from the equation
bestimmt. Um diesen Streuungskoeffizienten in dieoptische spezifische Oberfläche umzuwandeln, bedient man sich der Gleichungcertainly. In order to convert this coefficient of variation into theTo convert optical specific surface area, one uses the equation
in derC0eine Eichkonstante des Geräts und N2 dasOberflächenreflexionsvermögen der Faser bedeutet. Die Eichkonstante kann bestimmt werden, indem mansan verschiedenen Garnen von bekannter spezifischer Oberfläche (z. B. glatten runden Fasern) bestimmt.Diese Eichkonstante soll von 1 nicht stark abweichen; bei den hier angegebenen Messungen beträgt sie imallgemeinen etwa 0,9. Das Reflexionsvermögen N2 der Faseroberfläche wird aus der Gleichungin whichC0 is a calibration constant of the device and N2 is the surface reflectivity of the fiber. The calibration constant can be determined by determinings on various yarns with a known specific surface area (e.g. smooth, round fibers). This calibration constant should not deviate significantly from 1; in the measurements given here it is generally around 0.9. The reflectance N2 of the fiber surface is obtained from the equation
N2 =N2 =
n-n-11
Ä-lÄ-l
berechnet, in der η die mittlere Brechungszahl der Faserbedeutet. Wenn die Faser doppelbrechend ist und mithin zwei Brechungszahlen hat(nufür parallelundnjüisenkrecht), dann giltcalculated, in which η is the mean refractive index of the fiber. If the fiber is birefringent and therefore has two indices of refraction(nu for parallelandnjüi perpendicular), then the following applies
Wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt, kann die hohe spezifische Oberfläche 5 mancher textilerErzeugnisse hauptsächlich auf äußeren Effekten, z. B. der Anwesenheit zahlreicher geschlossenzelliger innererHohlräume oder Pigmente, beruhen. Obwohl solche Erzeugnisse eine ebenso hohe spezifische Oberflächehaben können wie Produkte ohne geschlossenzellige innere Hohlräume, haben sie nicht das gleicheWasserabsorptionsvermögen. Geschlossenzellige Hohlräume stehen z. B. im allgemeinen nicht für dasEindringen einer Flüssigkeit zur Verfügung und tragen daher zur Wasserabsorption nichts bei, obwohl sie zurLichtstreuung beitragen.As can be seen from the above, the high specific surface area 5 can be more textileProducts mainly based on external effects, e.g. B. the presence of numerous closed-cell internalCavities or pigments. Although such products have an equally high specific surface areaAs products without closed-cell internal cavities, they do not have the same thingWater absorbency. Closed-cell cavities are available e.g. B. generally not for thatPenetration of a liquid available and therefore contribute nothing to water absorption, although they doContribute light scattering.
Um Erzeugnisse mit geschlossenzelligen innerenTo produce products with closed-cell inner
ίο Hohlräumen von Erzeugnissen ohne solche Hohlräumezu unterscheiden, kann man den Streuungskoeffizienten an einer nassen Probe messen. Weil Wasser oder dieüblichen Flüssigkeiten Brechungszahlen aufweisen, die näher an der Brechungszahl des Polymerisats liegen alsdie Brechungszahl der Lufi, ist das Oberfiächenrefiexionsvermögenin nassem Zustande geringer als in trockenem Zustande, und der Streuungskoeffizient istentsprechend niedriger. Im Idealfall, wenn die ganze verfügbare Oberfläche von Flüssigkeit benetzt ist, ist dieStreuung in nassem und in trockenem Zustande proportional dem Reflexionsvermögen im nassen undim trockenen Zustand. Bei dem nachstehend angegebenen Prüfverfahren jedoch ist die Probe bei derUntersuchung nicht in Flüssigkeit eingetaucht, sondern nur von der Flüssigkeit benetzt. Zur Durchführungdieser Bestimmung (1) taucht man die Probe 5 bis 10 Minuten in ein Wasserbad ein, (2) dann nimmt man sieaus dem Wasserbad heraus, (3) bringt einen Rand der Probe kurz in Berührung mit einem Papierhandtuch, umüberschüssige Flüssigkeit zu entfernen, und (4) bestimmt den Streuungskoeffizienten, wie oben beschrieben.Unter diesen Prüfbedingungen findet man, daß bei den Erzeugnissen gemäß der Erfindung im allgemeinen dasVerhältnis des Streuungskoeffizienten im nassen Zustände zu demjenigen im trockenen Zustande vielgeringer als 0,4 ist.ίο voids in products without such voidsTo distinguish, one can measure the scattering coefficient on a wet sample. Because water or theusual liquids have refractive indices that are closer to the refractive index of the polymer thanthe refractive index of the air is the surface reflectivitywhen wet than when dry, and the coefficient of dispersion iscorrespondingly lower. Ideally, when the entire available surface is wetted by liquid, that isScattering in the wet and in the dry state proportional to the reflectance in the wet and in the dry statewhen dry. However, in the test method given below, the sample is atExamination not immersed in liquid, only wetted by the liquid. To carry outAccording to this determination (1) the sample is immersed in a water bath for 5 to 10 minutes, (2) it is then takenout of the water bath, (3) briefly touch one edge of the sample with a paper towelremove excess fluid, and (4) determine the coefficient of dispersion as described above.Under these test conditions it is found that in the products according to the invention in generalThe ratio of the coefficient of dispersion in the wet state to that in the dry state is largeis less than 0.4.
Die textlien Erzeugnisse gemäß der Erfindung haben eine spezifische Oberfläche (trocken) von mindestens0,8 m2/g. S kann Werte bis 3 oder mehr annehmen; beiThe textile products according to the invention have a specific surface (dry) of at least 0.8 m2 / g. S can have values up to 3 or more; at
W Werten unter 0„8 ist jedoch die Deckkraft derErzeugnisse zu gering. Ein übliches Maß für die Deckkraft ist das sogenannte Kontrastverhältnis, das inder ASTM-Prüfnorm D 589-65, Teil 15, April 1968, aufSeite 93 als 100(R0IR)definiert ist und in dervorliegenden Beschreibung normalisiert auf ein konstantes Flächengewicht von 34 g/m2 angegeben wird.With values below 0 “8, however, the opacity of the products is too low. A common measure of the opacity is the so-called contrast ratio, which is defined in ASTM test standard D 589-65, Part 15, April 1968, on page 93 as 100(R0 IR) and in the present description normalized to a constant basis weight of 34 g / m2 is given.
WasserbeständigkeitWater resistance
Die Erzeugnisse gemäß der Erfindung sind auch beständig gegen wiederholte Einwirkung von Wasser.Der Ausdruck »beständig gegen wiederholte Einwirkung von Wasser« bedeutet, daß die Erzeugnisse beieiner solchen wiederholten Einwirkung ihre charakteristischen Struktureigenschaften (z. B. Fibrillenkonzentration,spezifische Oberfläche oder begrenzende Oberflächenspannung) nicht ändern, daß sie nichtquellen und beim Benetzen nicht gallertig werden, daß sie beim Trocknen nicht steif oder hart werden, und daßsie praktisch ebenso biegsam und weich bleiben wie vor dem Benetzen und Trocknen. Die Erzeugnisse sinddauerhaft und leiten ihr Wasserabsorptionsvermögen von ihrer Grundstruktur, nicht aber von einem Zusatzab, der vielleicht zeitweilig in ihnen enthalten sein kann, oder der durch wiederholte Behandlung mit Lösungs-oder Reinigungsmitteln, wie sie im allgemeinen beim Waschen und beim Trockenreinigen verwendet werden,beeinträchtigt oder entfernt wird. Der Ausdruck »wiederholt« umfaßt daher nirht die anfänglicheThe products according to the invention are also resistant to repeated exposure to water.The expression "resistant to repeated exposure to water" means that the products withsuch repeated exposure to their characteristic structural properties (e.g. fibril concentration,specific surface area or limiting surface tension) do not change that they do notswell and do not become gelatinous when wetted, that they do not become stiff or hard when drying, and thatthey remain practically just as pliable and soft as they were before wetting and drying. The products arepermanent and derive their water absorption capacity from their basic structure, but not from an additivewhich may be temporarily contained in them, or which may be caused by repeated treatment withor detergents such as those generally used for washing and dry cleaning,is impaired or removed. The term "repeated" therefore does not include the initial one
Wäsche des Erzeugnisses, durch die solche Zusätze ausgewaschen werden Zu den Zusätzen, die in denErzeugnissen gem.^ß der Erfindung enthalten sein können, gehören die üblichen Textilzusätze, wieFarbstoffe, Pigmente, Oxydationsverzögerer, Mattierungsmittel, antistatische Mittel, das Haftvermögenverbessernde Mittel, Ultraviolettstabilisatoren und dergleichen.Laundry of the product, by which such additives are washed out Among the additives contained in theProducts according to. ^ Ss the invention may be included, include the usual textile additives, such asDyes, pigments, antioxidants, matting agents, antistatic agents, adhesivenessimproving agents, ultraviolet stabilizers and the like.
Die Erzeugnisse und ihre HerstellungThe products and their manufacture
Der hier verwendete Ausdruck »textile Erzeugnisse« umfaßt Stränge, Garne, Bänder, Textilstoffe unddergleichen. Alle diese textlien Erzeugnisse bestehen aus Fibrillenaggregaten. Die »synthetischen organischenNichtcellulose-Polymerisate«, aus denen die textlien Erzeugnisse bestehen, sind polymere Produktevon mindestens filmbildendem Molekulargewicht, die künstlich durch Polymerisation oder Copolymerisationverschiedener organischer Monomerer erzeugt worden sind. Durch chemische Modifizierung von in der Naturvorkommenden Produkten hergestellte Polymerisate fallen nicht in den Rahmen dieser Definition.The term "textile products" as used herein includes strands, yarns, ribbons, fabrics and fabricslike that. All of these textile products consist of fibril aggregates. The "synthetic organicNon-cellulose polymers «, of which the textile products are made, are polymeric productsof at least film-forming molecular weight artificially produced by polymerization or copolymerizationvarious organic monomers have been produced. By chemical modification of in naturePolymers produced with the products occurring do not fall within the scope of this definition.
Vorzugsweise werden die textlien Erzeugnisse gemäß der Erfindung aus Acrylnitrilpolymerisaten oder Polyamidenhergestellt. Unter den Begriff »Polymerisat« fallen Homopolymerisate und Copolymerisate, einschließlichsolcher aus zwei und aus drei Komponenten, und dergleichen. Bevorzugte Polymerisate sind diePolyacrylnitrile, besonders Acrylnitril-copolymerisate, die einen größeren Anteil an Acrylnitrileinheitenenthalten, insbesondere solche, die mindestens etwa 80 Gewichtsprozent Acrylnitrileinheiten enthalten. Comonomere,die mit Acrylnitril zusammen polymerisiert werden können, sind Styrol, Acrylsäuremethylester,Itaconsäure, Natriumstyrolsulfonat, Vinylacetat, Vinylpyridin und dergleichen. Zu den verwendbaren Polyamidengehören Polycapronsäureamid und sein Homologes Polyhexamethylenharnstoff, Poly-l,4-benzamid und dasCopolyamid aus Methylphenylendiamin, 70% Isophthalsäure und 30% Terephthalsäure. Andere Polymerisate,die verwendet werden können, um Wasser absorbierende textile Erzeugnisse herzustellen, sind diejenigen, diegroße lonengruppen (z. B. Sulfonsäure- oder Carbonsäuregruppen) oder Wasserstoffbindungsstellen (z. B.Amid- oder Hydroxylgruppen) aufweisen.The textile products according to the invention are preferably made from acrylonitrile polymers or polyamidesmanufactured. The term "polymer" includes homopolymers and copolymers, includingthose of two and three components, and the like. Preferred polymers arePolyacrylonitriles, especially acrylonitrile copolymers, which have a larger proportion of acrylonitrile unitscontain, in particular those which contain at least about 80 percent by weight of acrylonitrile units. Comonomers,which can be polymerized together with acrylonitrile are styrene, acrylic acid methyl ester,Itaconic acid, sodium styrene sulfonate, vinyl acetate, vinyl pyridine, and the like. About the polyamides that can be usedinclude polycaproamide and its homologue polyhexamethylene urea, poly-1,4-benzamide and theCopolyamide made from methylphenylenediamine, 70% isophthalic acid and 30% terephthalic acid. Other polymers,that can be used to make water absorbent fabrics are those thatlarge ionic groups (e.g. sulfonic acid or carboxylic acid groups) or hydrogen bonding sites (e.g.Have amide or hydroxyl groups).
Herkömmliche Polymerisate, die kein Wasser absorbieren, sind Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyäthylenterephthalat,Polystyrol und Polyacetale.Conventional polymers that do not absorb water are polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate,Polystyrene and polyacetals.
Die »Fibrillen« der Fibrillenaggregate sino feine Elemente, die im allgemeinen grob parallel zurHauptachse der Aggregate liegen. Ein Aggregat oder Teil eines Aggregats von Fibrillen ist in F i g. 5 und alsmikrophotographische Aufnahme in F i g. 6 dargestellt. Die Mehrzahl der Fibrillen ist mit anderen Fibrillenunter Bildung einer zusammenhängenden Struktur verbunden. Jede Fibrille durchdringt die Anordnungbenachbarter Fibrillen in regelloser Weise, bevor sie an einer Verbindungsstelle endet, wie es bei den Punkten31 dargestellt ist. Die Fibrillen können in einer dreidimensionalen Anordnung miteinander verbundensein. Man kann sich also die Fibrillen als eine verwickelte, nicht-ebene Masse aus sehr dünnen film-oder bandartigen Elementen vorstellen, die an verschiedenen Punkten zusammenlaufen und so ein bahnartigesdreidimensionales Netz oder einen Plexus bilden.The "fibrils" of the fibril aggregates are fine elements that are generally roughly parallel to theMain axis of the aggregates lie. An aggregate or part of an aggregate of fibrils is shown in FIG. 5 and asphotomicrograph in FIG. 6 shown. The majority of the fibrils are with other fibrilsconnected to form a coherent structure. Each fibril penetrates the arrayneighboring fibrils in a random manner before ending at a junction, as is the case with the points31 is shown. The fibrils can be joined together in a three-dimensional arrangementbe. The fibrils can therefore be thought of as an entangled, non-even mass of very thin filmor imagine ribbon-like elements that converge at different points and so a web-like oneform a three-dimensional network or plexus.
Wie F i g. 7, eine Zeichnung eines vergrößerten Querschnitts eines Fibrillenaggregats. das als Plexusfadenstrangbezeichnet wird, zeigt, kommen die »Fibrillen« in vielen unregelmäßigen Formen und Größen vor.Die ziemlich unregelmäßige, gewundene, aufgerollte oder gefaltete Form der meisten Fibrillen verleiht demStrang Bauschigkeit und verhindert ein zu dichtes Zusammenpacken der Fibrillen, welches die Kanälezwischen den Fibrillen blockieren und dadurch das Saugvermögen und das Wasserabsorptionsvermögenbeeinträchtigen würde.Like F i g. 7 is an enlarged cross-sectional drawing of a fibril aggregate. that as a strand of plexus threadsindicates that the "fibrils" come in many irregular shapes and sizes.The rather irregular, coiled, curled, or folded shape of most fibrils gives thisStrand bulkiness and prevents too tight packing of the fibrils, which form the ductsblock between the fibrils and thereby the absorbency and water absorption capacitywould affect.
»Filmfibrillen« sind die Grundeinheiten, aus denen die"Film fibrils" are the basic units that make up the
ίο Fibrillen aufgebaut sind. Einzelne Filmfibrillen könnenDicken von im Mittel weniger als 1 oder 2 μ aufweisen, bestimmt mit dem Interferenzmikroskop. Die einzelnenFilmfibrillen können gelegentlich als Bänder erscheinen, wie es in F i g. 7 bei »a« dargestellt ist Öfter sind dieFilmfibrillen gefaltet oder um ihre Achse gerollt oder gewunden, häufig erscheinen sie als mehrschichtigeGebilde oder Aggregate (»£κ< in Fig.7). Mitunterenthalten die Filmfibrillen Hohlräume (»a<). Alle diese Ausbildungsformen oder Kombinationen derselbenbilden die oben definierten »Fibrillen«. Man erkennt, daß der Querschnitt der Fibrillen unregelmäßig ist, sodaß sie keine Symmetrie aufweisen und eine rauhe Fibrillenobe-Mäche zur Verfügung stellen. Es wirdangenommen, daß diese unregelmäßige Oberfläche die Wasserabsorption begünstigt. Eine Fibrille kann einereinzigen Filmfibrille entsprechen, gewöhnlich entspricht sie aber einem Aggregat aus Filmfibrillen, und sie kannein- bis mehrmals so dick sein wie die Filmfibrillen, aus denen sie aufgebaut ist. Dickenmessungen können mitdem Interferenzmikroskop nach den Methoden durchgeführt werden, die in dem Werk »InterferenceMicroscopy« von King, Rienitz und Schulz, übersetzt von J. H. Dickson, Verlag Hilger & Watts, Ltd., 1964,beschrieben sind.ίο fibrils are built up. Individual film fibrils canHave an average thickness of less than 1 or 2 μ, determined with the interference microscope. The single onesFilm fibrils may occasionally appear as ribbons, as shown in FIG. 7 is shown at "a" They are more commonFilm fibrils folded or rolled or twisted about their axis, often they appear as multilayeredStructures or aggregates (»£ κ <in Fig. 7). Sometimesthe film fibrils contain voids ("a"). All of these forms of training or combinations thereofform the "fibrils" defined above. It can be seen that the cross-section of the fibrils is irregular, see abovethat they have no symmetry and provide a rough fibril obstruction. It willbelieved that this irregular surface promotes water absorption. A fibril can do onecorrespond to a single film fibril, but usually it corresponds to an aggregate of film fibrils, and it canbe one to several times as thick as the film fibrils from which it is made up. Thickness measurements can be made withthe interference microscope according to the methods described in the work »InterferenceMicroscopy «by King, Rienitz and Schulz, translated by J. H. Dickson, Verlag Hilger & Watts, Ltd., 1964,are described.
Eine bevorzugte Art von Fibrillenaggregat ist der Plexusfadenstrang. Plexusfadenstränge sind einstückigeAggregate aus Fibrillen, die wegen des hochgradigen Zusammenhanges zwischen den einzelnen Fibrillen einefortlaufende, zusammenhängende Bahn oder einen zusammenhängenden Strang aus einem einzigen Polymerisatstückbilden. Der Ausdruck »fortlaufend« oder »zusammenhängend« bedeutet, daß der Plexusfadenüber Längen hinweg, die um ein Vielfaches größer sind als die Länge der einzelnen Fibrillen (d. h. oft über vieleMeter oder mehr hinweg) infolge des Zusammenhanges zwischen den einzelnen Fibrillen ein einstückigesGebilde darstellt. Die zusammenhängenden Plexusfäden können natürlich auf Stapelfaserlängen (d. h. zurUmwandlung in Garne nach bekannten Verfahrer geeignete Längen von gewöhnlich 0,6 cm oder mehr]geschnitten werden. Sie können auch miteinander vermischt oder verdrillt werden und dergleichen, umhöhere Titer zu erhalten.A preferred type of fibril aggregate is the strand of plexus filaments. Plexus filament strands are one-pieceAggregates of fibrils which, because of the high degree of connection between the individual fibrils, form aContinuous, coherent web or a coherent strand of a single piece of polymerform. The term "continuous" or "contiguous" means that the plexus threadover lengths many times greater than the length of the individual fibrils (i.e. often over manyMeters or more), due to the connection between the individual fibrils, is a one-pieceRepresents structure. The contiguous plexus threads can, of course, be cut to lengths of staple fiber (i.e., to theConversion into yarn by known processors suitable lengths of usually 0.6 cm or more]get cut. They can also be mixed together or twisted and the like in order toobtain higher titers.
Die textlien Erzeugnisse gemäß der Erfindung, unc besonders die Plexusfadenstränge, werden durch Entspannungsstrangpresseneiner gleichmäßigen Dispersion eines synthetischen organischen Nichtcellulose-Polymerisatsin Wasser, deren Polymerisatkonzentratior 25 bis 40 Gewichtsprozent beträgt, durch eine öffnungvon etwa 0,2 bis 0,75 mm Durchmesser hergestellt. Urr die wäßrige Dispersion gleichmäßig zu halten, kann marteilchcnförmige. wasserunlösliche Stabilisieriiiitiel irMengen bis /u 15% (vorzugsweise 2 bis 12%). bezogerauf die Gewichtsmenge des Polymerisats, zusetzen. ZiThe textile products according to the invention, and especially the plexus thread strands, are extruded by means of stress reliefa uniform dispersion of a synthetic organic non-cellulose polymerin water, the polymer concentration of which is 25 to 40 percent by weight, through an openingfrom about 0.2 to 0.75 mm in diameter. To keep the aqueous dispersion uniform, marparticulate. water-insoluble stabilizers irAmounts up to / u 15% (preferably 2 to 12%). relatedto the amount by weight of the polymer, add. Room
t>5 solchen Stabilisiermittcln gehören anorganische Oxidewie Aluminiumoxid, Siliciumverbindungen, wie kolloidaIe Kieselsäure. Aluminiumsulfat. Orthokieselsäureäthylester.Cellulose und vernetzte Vinylpolymerisaie. ζ. ΒInorganic oxides belong to such stabilizerssuch as aluminum oxide, silicon compounds such as colloidsIe silica. Aluminum sulfate. Ethosilicic acid ethyl ester.Cellulose and crosslinked vinyl polymers. ζ. Β
solche mit Sulfonsäuregruppen. Die Dispersion kann auch mechanisch gerührt werden, damit sie gleichmäßigbleibt Die Dispersion wird auf eine erhöhte Temperatur, vorzugsweise zwischen260und 2800C, erhitzt undauf einen Druck zwischen 50 und 110 at gebracht und dann stranggepreßt. Der pH-Wert der wäßrigenDispersion wird sauer eingestellt, gewöhnlich durch Zusatz von Schwefelsäure, und pH-Werte zwischen 1,0und 6,0 sind je nach dem anwesenden Stabilisiermittel am günstigsten. Im allgemeinen ist es zweckmäßig, dieDispersion vor dem Strangpressen für eine kurze Zeit, z. B. für 1 bis 5, 10, 15 oder sogar 20 Minuten, auf derStrangpreßtemperatur zu halten, und mitunter ist es zweckmäßig, die Temperatur beim Erhitzen in zweigesonderten Stufen zu steigern. Ferner ist es mitunter vorteilhaft, der Strangpreßöffnung einen Druckminderungsbereichunmittelbar vorzuschalten. Gegebenenfalls, wenn das Polymerisat ein Acrylnitrilpolymerisatist, kann man ein Gemisch aus Wasser und Acetonitril als Dispergiermittel verwenden und bei niedrigerenStrangpreßtemperaturen (z. B. 22O0C) arbeiten. Das im einzeinen in den nachstehenden Beispielen beschriebeneErzeugnis wird, besonders bei Verwendung von Acrylnitrilpolymerisaten, bevorzugt.those with sulfonic acid groups. The dispersion can also be stirred mechanically so that it remains uniform. The dispersion isheated to an elevated temperature, preferably between 260 and 280° C., and brought to a pressure between 50 and 110 atm and then extruded. The pH of the aqueous dispersion is adjusted to be acidic, usually by adding sulfuric acid, and pH values between 1.0 and 6.0 are most favorable depending on the stabilizer present. In general, it is convenient to let the dispersion for a short time, e.g. B. for 1 to 5, 10, 15 or even 20 minutes, to hold the extrusion temperature, and sometimes it is useful to increase the temperature during heating in two separate stages. Furthermore, it is sometimes advantageous to connect a pressure reduction area directly upstream of the extrusion orifice. Optionally, if the polymer is an acrylonitrile polymer, one can use a mixture of water and acetonitrile as a dispersant and at lower Strangpreßtemperaturen (. Eg 22O0 C) operate. The product described in the following examples is preferred, especially when using acrylonitrile polymers.
Die textlien Erzeugnisse gemäß der Erfindung können auch durch Entspannungsspinnen einer Lösungeines synthetischen organischen Nichtcellulose-Polymerisats hergestellt werden. Bei diesem Verfahren soll dasLösungsmittel einen Siedepunkt unter der Fließtemperatur des Polymerisats haben und imstande sein, bei derSpinntemperatur eine einphasige Lösung des Polymerisats zu bilden, jedoch bei der gleichen Temperatur,wenn der Druck der Lösung in einer Druckminderungskammer vermindert wird, zwei flüssige Phasen zubilden. Die Spinntemperatur soll um nicht mehr als 400Cunter der kritischen Temperatur des Lösungsmittels liegen, und ein Druck von grob 14 bis 21 at über demGrenzdruck, bei dem sich bei der Spinntemperatur zwei flüssige Phasen bilden, soll angewandt werden. Vorzugsweiseverwendet man eine Druckminderungskammer, in der der Druck auf etwa 14 at unter dem Grenzdruckfür die Bildung zweier flüssiger Phasen absinkt. Die Polymerisatkonzentration in der dem Entspannungsspinnen zu unterwerfenden Lösung kann 10 bis 40Gewichtsprozent betragen.The textiles according to the invention can also be produced by relaxation spinning a solution of a synthetic organic non-cellulose polymer. In this process, the solvent should have a boiling point below the flow temperature of the polymer and be able to form a single-phase solution of the polymer at the spinning temperature, but at the same temperature, if the pressure of the solution is reduced in a pressure reduction chamber, two liquid phases form. The spinning temperature should not decrease more than 400 C below the critical temperature of the solvent, and a pressure of roughly 14 to 21 at above the critical pressure, form in which liquid at the spinning temperature two phases should be applied. A pressure reduction chamber is preferably used in which the pressure drops to approximately 14 at below the limit pressure for the formation of two liquid phases. The polymer concentration in the solution to be subjected to relaxation spinning can be 10 to 40 percent by weight.
In den nachstehenden Beispielen werden alle Garne nach den oben beschriebenen Verfahren gekennzeichnet,nachdem sämtliche Zusätze, Appreturen oder Verunreinigungen aus ihnen entfernt worden sind.Kieselsäurehaltige Stoffe werden z. B. aus den textlien Erzeugnissen durch Waschen mit verdünnter wäßrigerFluorwasserstoffsäure entfernt. Die gemessenen Kennwerte und einige Verfalirensbedingungen für die nachden Beispielen 1 bis 3 hergestellten Proben sind in Tabelle 11 angegeben. Die entsprechenden Werte für dieBeispiele 4 und 5 finden sich in Tabelle III bzw. IV. In allen nachstehenden Beispielen wird die Länge einerkreisförmigen öffnung oder eines Rohrstückes mitL und der Durchmesser mitDbezeichnet.In the examples below, all yarns are identified by the methods described above after all additives, finishes or impurities have been removed from them. Silicic acid-containing substances are z. B. removed from the textile products by washing with dilute aqueous hydrofluoric acid. The measured characteristic values and some procedural conditions for the samples produced according to Examples 1 to 3 are given in Table 11. The corresponding values for Examples 4 and 5 can be found in Tables III and IV, respectively. In all of the examples below, the length of a circular opening or of a pipe section is denoted byL and the diameter byD.
In diesem Beispiel werden 15 Proben von textlienErzeugnissen in Form von zusammenhängenden, fortlaufenden Plexusfadensträngen mit untereinanderverbundenen Fibrillen von unregelmäßiger Form gemäß den nachstehend angegebenen Verfahrensvorschriftenaus einem Acrylnitril-terpolymerisat hergestellt, das 94 Teile Acrylnitril (AN). 6 Teile Acrylsäuremethylester(MA) und 0,12 Teile Natriumstyrolsulfonat (SSS) enthältIn this example 15 samples of textlienProducts in the form of contiguous, continuous strands of plexus threads with one anotherconnected fibrils of irregular shape according to the procedures given belowmade from an acrylonitrile terpolymer containing 94 parts of acrylonitrile (AN). 6 parts of methyl acrylate(MA) and 0.12 parts sodium styrene sulfonate (SSS)
Probe 1Sample 1
Eine Aufschlämmung aus 35 g Acrylnitril-terpolymerisat, 2 g kolloidaler Kieselsäure und 79 ml Wasser wirdauf einen pH-Wert von 4,8 eingestellt Ein Teil dieser Aufschlämmung wird in ein zylinderförmiges Druckgefäßvon 15 cm Länge und 2 cm lichter Weite eingegeben,A slurry of 35 g of acrylonitrile terpolymer, 2 g of colloidal silica and 79 ml of water becomesadjusted to pH 4.8. A portion of this slurry is placed in a cylindrical pressure vessel15 cm length and 2 cm clearance entered,
ίο das an einem Ende mit einer geschlossenen Spinndüseund am anderen Ende mit einem Kolben versehen ist Auf die Rückseite des Kolbens wird ein Stickstoffdruckvon 54,4 at zur Einwirkung gebracht Der Inhalt des Gefäßes wird auf 230° C erhitzt, 5 Minuten auf dieserTemperatur gehalten und dann weiter auf 245° C erhitzt Die gesamte Erhitzungsdauer beträgt 20 Minuten. Dannwird die öffnung (0,64 mmίο that at one end with a closed spinneretand is fitted with a flask at the other end. Nitrogen pressure is applied to the back of the flaskof 54.4 atm. The contents of the vessel are heated to 230 ° C. for 5 minutesMaintained temperature and then further heated to 245 ° C. The total heating time is 20 minutes. thenthe opening will be (0.64 mm
D χ1,27 mmL)geöffnet und die Probe stranggepreßt.D χ 1.27 mmL) opened and the sample extruded.
Probe 2Sample 2
Man stellt eine Aufschlämmung wie für die Probe 1 her, jedoch mit 65 ml Wasser. 100 g werden bei 60° C aufein Gewicht von 68 g eingeengt. Ein Teil dieser Menge wird wie die Probe 1 stranggepreßt, jedoch bei einerTemperatur von 250 bis 270°C und mit einer öffnung von 0,51 mmD χ0,64 mmLA slurry is prepared as for sample 1, but with 65 ml of water. 100 g are concentrated at 60 ° C. to a weight of 68 g. Part of this amount is extruded like sample 1, but at a temperature of 250 to 270 ° C. and with an opening of 0.51 mmD 0.64 mmL
Probe 3Sample 3
Man stellt eine Aufschlämmung wie für die Probe 1 her, jedoch mit 50 ml Wasser, und ein Teil wird in dergleichen Weise verarbeitet, jedoch mit einer Verweilzeit von 4 Minuten bei 250°C und einer Strangpreßtemperaturvon 250° C.Prepare a slurry as for sample 1, but with 50 ml of water, and a portion is in theProcessed in the same way, but with a residence time of 4 minutes at 250 ° C and an extrusion temperaturefrom 250 ° C.
Probe 4Sample 4
Eine wäßrige Aufschlämmung von 29,5% Acrylnitrilterpolymerisat und 3,7% feinteiligem Aluminiumsilicatwird kontinuierlich in einem 208 I fassenden Behälter gemischt und mit einer Dosierpumpe durch 6,1 m einesmit einem Dampfmantel verkleideten Rohres von 6,35 mm lichter Weite gepumpt, in dem die Aufschlämmungauf 150 bis 1700C erhitzt wird. Dann wird die Aufschlämmung in einem weiteren, 6,1 m langen,elektrisch erhitzten Rohr von 7,72 mm lichter Weise aufAn aqueous slurry of 29.5% acrylonitrile terpolymer and 3.7% finely divided aluminum silicate is continuously mixed in a 208 l container and pumped with a metering pump through 6.1 m of a pipe lined with a steam jacket with an internal width of 6.35 mm which the slurry to 150 to 1700 C is heated. The slurry is then exposed in another 6.1 m long, 7.72 mm electrically heated tube
"5 280°C erhitzt und auf einen Druck von 83,3 at gebracht.Dann wird die Aufschlämmung durch eine öffnung mit 0,46 mmD χ0,46 mmLin eine Druckminderungskammergeleitet, deren Rauminhalt 3,2 cm3 beträgt, und schließlich durch eine Öffnung mit 0,38 mmD χ 0,38 mmLan die Atmosphäre stranggepreßt. In der Druckminderungskammer beträgt die Temperatur280°C und der Druck 63,9 at. Die gesamte Verweilzeit in den erhitzten Zonen beträgt 1 Minute."5 heated to 280 ° C and brought to a pressure of 83.3 at. Then the slurry is passed through an opening with 0.46 mmD χ 0.46 mmL into a pressure reduction chamber, the volume of which is 3.2 cm3 , and finally extruded to the atmosphere through an opening 0.38 mm D 0.38 mmL. In the pressure reduction chamber the temperature is 280 ° C. and the pressure 63.9 at. The total residence time in the heated zones is 1 minute.
Probe 5Sample 5
Eine Aufschlämmung aus 35 g Acrylnitril-terpolymerisat, 0,14 g kolloidaler Kieselsäure, 6,0 g feinteiligemAluminiumsilicat, 11 ml Wasser und 60 ml Acetonitrilwird wie die Probe 1 verarbeitet, mit dem Unterschied, daß sie bei einer Temperatur von 255°C durch eineöffnung von 0.76 mm D χ 1,52 mmLstranggepreßt wird.A slurry of 35 g of acrylonitrile terpolymer, 0.14 g of colloidal silica, 6.0 g of finely divided aluminum silicate, 11 ml of water and 60 ml of acetonitrile is processed like sample 1, with the difference that it is at a temperature of 255.degree is extruded through an opening of 0.76 mm D 1.52 mmL.
Probe 6Sample 6
Eine wäßrige Aufschlämmung, die 31% Acrylnitrilterpolymerisat und 4% feinteiliges Aluminiumsilicatenthält, wird kontinuierlich in der für die Probe 4 verwendeten Ausrüstung verarbeitet, jedoch mit derAn aqueous slurry containing 31% acrylonitrile terpolymer and 4% finely divided aluminum silicateis continuously processed in the equipment used for sample 4, but with the
Ausnahme, daß (1) die Aufschlämmung in der letzten Heizstufe 279° C und 85,7 at erreicht, (2) die öffnung amEinlaß zur Druckminderungskammer Abmessungen von 0,51 mmDχ 0.81 mmLhat und (3) die StrangpreßöffnungAbmessungen von 0,46 mmD χ0,46 mmLhat und mit einem Anschlußstück, bestehend aus einem70°-Kegel, versehen ist, der sich in ein zylinderförmigesRohr mit 3,05 mmDx1,78 mmLöffnet.Except that (1) the slurry in the last heating stage reaches 279 ° C and 85.7 atm, (2) the opening at the inlet to the pressure reducing chamber has dimensions of 0.51 mmD 0.81 mmL and (3) the extrusion opening dimensions 0.46 mmD 0.46 mmL and is provided with a connection piece, consisting of a 70 ° cone, which opens into a cylindrical tube with 3.05 mmDx 1.78 mmL.
Probe 7Sample 7
Man arbeitet wie für Probe 6, jedoch mit den folgenden Unterschieden:You work as for sample 6, but with the following differences:
Die Aufschlämmung enthält 31,5% Acrylnitril-terpolymerisat,wird auf einen pH-Wert vcn 4,7 eingestellt und in der Endstufe auf 272°C und 91,8 at gebracht; dieAbmessungen der ersten öffnung betragen 0,51 mmD χ0,51 mmL,und die Druckminderungskammer istmit Stahlwolle gefüllt.The slurry contains 31.5% acrylonitrile terpolymer, is adjusted to a pH of 4.7 and brought to 272 ° C. and 91.8 atm in the final stage; the dimensions of the first opening are 0.51 mmD 0.51 mmL, and the pressure reduction chamber is filled with steel wool.
Probe 8Sample 8
Man arbeitet wie für Probe 6, jedoch mit den folgenden Unterschieden:You work as for sample 6, but with the following differences:
Die Aufschlämmung enthält 31,5% Acrylnitril-terpolymerisat,wird auf einen pH-Wert von 5,2 eingestellt und in der letzten Erhitzungsstufe in einem 18,3 mlangen Rohr auf 2700C und 105,4 at gebracht; das Anschlußstück hat einen Eintrittskegel von 40°.The slurry contains 31.5% acrylonitrile terpolymer, is adjusted to a pH of 5.2 and at the last heating step in a 18.3 m long pipe to 2700 C and brought at 105.4; the connection piece has an inlet cone of 40 °.
Probe 9Sample 9
Man arbeitet wie für Probe 7, jedoch mit den folgenden Unterschieden:You work as for sample 7, but with the following differences:
Die Aufschlämmung enthält 31,5% Acrylnitril-terpolymerisatund 3% Aluminiumsilicat, wird auf einen pH-Wert von 4,8 eingestellt und in der letztenErhitzungsstufe auf 280°C und 90,1 at gebracht. Der stranggepreßte Plexusfaden wird bei 1900C auf das1,5fache verstreckt.The slurry contains 31.5% acrylonitrile terpolymer and 3% aluminum silicate, is adjusted to a pH of 4.8 and brought to 280 ° C. and 90.1 atm in the last heating stage. The extruded Plexusfaden is stretched at 1900 C to 1.5 times.
Probe 10Sample 10
Man arbeitet wie für Probe 6, jedoch mit den folgenden Unterschieden:You work as for sample 6, but with the following differences:
Die Aufschlämmung enthält 29,5% Acrylnitril-terpolymerisatund 3,7% Aluminiumsilicat und wird in der letzten Stufe auf 2730C und 100,3 at gebracht.The slurry contains 29.5% acrylonitrile terpolymer and 3.7% aluminum and is at the last stage to 2730 C and brought at 100.3.
Probe 11Sample 11
Man arbeitet wie für Probe 9, jedoch wird der stranggepreßte Plexusfaden nicht verstreckt.The procedure is as for sample 9, but the extruded plexus thread is not drawn.
Probe 12Sample 12
Man arbeitet wie für Probe 6, jedoch mit den folgenden Unterschieden:You work as for sample 6, but with the following differences:
Die Aufschlämmung enthält 31,5% Acrylnitril-terpolymerisatund wird in der letzten Heizstufe auf 2700C und 90,1 at gebracht; die Eintrittsöffnung zur Druckminderungskammerhat Abmessungen von 0,38 mmDx0,38 mmL;die St.angpreßöffnung hat Abmessungenvon 0,30 mmDχ 0,30 mmL;der rohrförmige Abschnitt des Anschlußstückes hat Abmessungen von2,03 mmDχ 1,27 mmL.The slurry contains 31.5% acrylonitrile terpolymer and is brought at the last heating stage to 2700 C and 90.1;the inlet opening to the pressure reducing chamber has dimensions of 0.38 mm Dx 0.38 mmL; the compression opening has dimensions of 0.30 mmD χ 0.30 mmL; the tubular section of the connector has dimensions of 2.03 mmD χ 1.27 mmL.
Probel3Probel3
Eine wäßrige Aufschlämmung, die 31.4% Acrylnitrilterpolymerisat und 4,6% kolloidale Kieselsäure enthält,wird wie die Probe 1 verarbeitet, jedoch mit dem Unterschied, daß die Temperatur nach dem letztenErhitzen 26O0C beträgt und die Abmessungen der 0,127 mmLbetra-Contains an aqueous slurry containing 31.4% Acrylnitrilterpolymerisat and 4.6% colloidal silica, as the sample 1 processed, but betra- with the difference that the temperature after the last heating is 26O0 C and the dimensions of 0.127 mmL
Strangpreßöffnung 0,064 mmDχ
gen.Extrusion opening 0.064 mmD χ
gene.
Probe 14Sample 14
Man arbeitet wie für die Probe 6, jedoch mit den folgenden Unterschieden:You work as for sample 6, but with the following differences:
Die Aufschlämmung enthält 32,5% Acrylnitril-terpolymerisatund 4,1% feinteiliges Aluminiumsilicat, wird auf einen pH-Wert von 4,0 eingestellt und in der letztenStufe auf 275° C und 97,8 at gebracht, die Bedingungenin der Druckminderungskammer betragen 273° C und 91,1 at, die Abmessungen der Einlaßöffnung zurDruckminderungskammer betragen 0,76 mmDχ 0,89 mmL,die Abmessungen der Strangpreßöffnungenbetragen 0,33 mmD χ0,33 mmL,und das Volumen derDruckminderungskammer beträgt 12,1 cm3.The slurry contains 32.5% acrylonitrile terpolymer and 4.1% finely divided aluminum silicate, is adjusted to a pH value of 4.0 and, in the last stage, brought to 275 ° C. and 97.8 atm, the conditions in the pressure reduction chamber are 273 ° C and 91.1 at, the dimensions of the inlet opening to the pressure reduction chamber are 0.76 mmD 0.89 mmL, the dimensions of the extrusion openings are 0.33 mmD χ 0.33 mmL, and the volume of The pressure reduction chamber is 12.1 cm3 .
Das stranggepreßte Plexusfadengarn wird mit einer Geschwindigkeit von 34,3 cm/sec bei Raumtemperaturdurch ein 46 cm langes Bad aus 95% Wasser und 5% Äthylencarbonat geleitet, dann auf eine Spule gewickeltund schließlich im Ofen unter Vakuum bei 800C getrocknet.The extruded Plexusfadengarn is passed at a speed of 34.3 cm / sec at room temperature by a 46 cm long bath of 95% water and 5% ethylene carbonate, then wound on a bobbin and finally dried in oven under vacuum at 800 C.
Probe 15Sample 15
Diese Probe wird wie die Probe 14 hergestellt, jedoch erfolgt die Behandlung nach dem Strangpressen inein^m iJad aus 97,5% Wasser und 2,5% Äthylencarbonat,die Garngeschwindigkeit in dem Bad beträgt 10,7 cm/sec, und das Garn wird durch Hindurchleitendurch einen 60 cm langen Heißröhrenofen bei 24O0C getrocknet.This sample is produced in the same way as sample 14, but the treatment takes place after extrusion into a molten material of 97.5% water and 2.5% ethylene carbonate, the yarn speed in the bath is 10.7 cm / sec, and the yarn is dried by passing it through a 60 cm long hot tube furnace at 24O0 C.
Wie Tabelle Il zeigt, sind die Proben 1 bis 13 in der Reihenfolge steigender Fibrillenkonzentration angeordnet.Mit Ausnahme der Proben 1, 2 und 3 absorbieren alle Proben des Beispiels 1 Wasser ebensorasch wie Baumwolle (vgl. Beispiel 5), wenn nicht noch schneller. Die Proben 1, 2 und 3 liegen wegen ihrergeringen Fibrillenkonzentration von weniger als 5 χ lOVcm2 nicht im Rahmen der Erfindung.As Table II shows, samples 1 to 13 are arranged in the order of increasing fibril concentration. With the exception of samples 1, 2 and 3, all samples of Example 1 absorb water just as quickly as cotton (see Example 5), if not more quickly. Samples 1, 2 and 3 are not within the scope of the invention because of their low fibril concentration of less than 5 χ lOVcm2.
Die Proben 14 und 15 zeigen, wie die Verminderung der spezifischen Oberfläche zu einer Verminderung derAbsorptionsgeschwindigkeit führt. Diese beiden Proben, die nach dem Strangpressen eine Spezialbehandlungmit Äthylencarbonat erhalten, um ihre spezifische Oberfläche auf die in Tabelle II angegebenen Werteherabzusetzen, absorbieren Wasser immer noch so gut wie Baumwolle, mit Ausnahme der Probe 14, die wegenihrer sehr niedrigen spezifischen Oberfläche nicht im Rahmen der Erfindung liegt und auch eine schlechtereDeckkraft hat als es für textile Anwendungszwecke erwünscht ist.Samples 14 and 15 show how the reduction in the specific surface area leads to a reduction in theAbsorption rate leads. These two samples that undergo special treatment after extrusionobtained with ethylene carbonate to bring their specific surface area to the values given in Table IIdecrease, still absorb water as well as cotton, with the exception of sample 14, which is due totheir very low specific surface is not within the scope of the invention and also a poorer oneHas opacity than is desirable for textile applications.
Die Proben 4 bis 13 und 15 sind Beispiele für dieErfindung. Wenn solche fortlaufenden Plexusfadengarne in einem dunklen Farbton gefärbt werden sollen,wird man eine Probe mit einem geringen spezifischen Oberflächenwert (z. B. die Probe 15) auswählen. Wennes aber auf den Weißgrad ankommt, wird man ein Plexusfadengarn mit hoher spezifischer Oberfläche undhohem Lichtstreuungsvermögen bevorzugen.Samples 4 to 13 and 15 are examples of theInvention. If such continuous plexus thread yarns are to be dyed in a dark shade,a sample with a low specific surface area (e.g. sample 15) will be selected. ifbut it depends on the degree of whiteness, one becomes a plexus thread yarn with a high specific surface andprefer high light scattering power.
In diesem Beispiel werden vier Proben von textlien Erzeugnissen in Form von zusammenhängenden,fortlaufenden Plexusfadengarnen im Rahmen der Erfindung aus einem Acrylnitril-copoJymerisat aus 96Teilen Acrylnitril (AN) und 4 Teilen Natriumstyrolsulfonat (SSS) hergestellt. Kennwerte dieser Proben sieheTabellen.In this example four samples of textile products in the form of coherent,Continuous plexus thread yarns within the scope of the invention from an acrylonitrile copolymer from 96Parts of acrylonitrile (AN) and 4 parts of sodium styrene sulfonate (SSS). For characteristics of these samples seeTables.
Probe 1Sample 1
Eine Aufschlämmung aus 35 g Acrylnitril-Copolymerisat,65 ml Wasser und 9 g Orthokieselsäureäthylester wird auf einen pH-Wert von 1,4 eingestellt Ein Teildieser Aufschlämmung wird in das in Beispiel 1 für Probe 1 beschriebene Druckgefäß eingegeben. Auf denKolben kommt ein Stickstoffdruck von 54,4 at zur Einwirkung. Dann wird das Gefäß auf 170° C erhitzt, 5Minuten a«jf 17O0C gehalten und schließlich auf 2600Cerhitzt Dann leitet man den Gefäßinhalt durch eine öffnung (0,51mm D χ 0,64 mm L) in eine 1,8 cm3fassende Druckminderungskamrner und hierauf durch eine Strangpreßöffnung (0,46 mmDχ 0,46 mm L), andie das für Probe 6 in Beispiel 1 beschriebene Anschlußstück angeschlossen istA slurry of 35 g of acrylonitrile copolymer, 65 ml of water and 9 g of orthosilicic acid ethyl ester is adjusted to a pH of 1.4. A nitrogen pressure of 54.4 atm is applied to the flask. Then, the vessel at 170 ° C is heated, held for 5 minutes a "jf 17O0 C and finally heated to 2600 C are then passes the contents of the vessel through an opening (0.51 mm D χ 0.64 mm L) in a 1, 8 cm3 pressure reducing chamber and then through an extrusion opening (0.46 mmD 0.46 mm L) to which the connector described for sample 6 in example 1 is connected
Probe 2Sample 2
Eine Aufschlämmung aus 35 g Acrylnitri.-copolymerisat, 3 g kolloidaler Kieselsäure und 65 ml Wasser wirdauf einen pH-Wert von 1,5 eingestellt. Ein Teil dieser Aufschlämmung wird wie die Probe 1 im Beispiel 1verarbeitet, jedoch mit einer 2minutigen Verweilzeit bei 230° C und unter Verwendung einer Strangpreßöffnungmit den Abmessungen 0,46 mmDχ 0,46 mmLA slurry of 35 g of acrylonitrile copolymer, 3 g of colloidal silica and 65 ml of water is adjusted to a pH of 1.5. Part of this slurry is processed like sample 1 in example 1, but with a 2-minute dwell time at 230 ° C. and using an extrusion orifice with the dimensions 0.46 mmD 0.46 mmL
Probe 3Sample 3
Ein Gemisch aus 4620 g Acrylnitril-copolymerisat, 770 g Isooctylphenoxypolyoxyäthanol als Tensid, 6160 gAcetonitril und 3850 g Wasser wird in einem 18,91 fassenden Rührautoklaven auf 222 bis 2230C erhitzt undauf einen Druck von 118 at gebracht. Die gesamte Aufheizzeit beträgt eine Stunde. Bei der Strangpreßtemperaturfüllt die Beschickung das Gefäß vollkommen aus, und der Druck wird im Inneren durch dieeingeschlossene Flüssigkeit erzeugt. Das Gemisch wird durch ein Filtersieb mit 0,15 mm Maschenweite unddann durch eine öffnung (0,61 mmDχ 0,64 mm L) in eine Druckminderungskammer (1,27 cmDχ 8,4 cmL)und schließlich durch eine Strangpreßöffnung (0,41 mmDχ 0,38 mm L) an die Atmosphäre geleitet. In derDruckminderungskammer beträgt die Temperatur 222° C und der Druck 105 at. Das so erhaltenePlexusfadengarn wird bei 200° C auf das 2,8facheverstreckt. Das Tensid wird mit Wasser ausgewaschen.A mixture of 4620 g acrylonitrile copolymer, 770 g Isooctylphenoxypolyoxyäthanol as a surfactant, 6160 g of acetonitrile, and 3850 g of water is heated and in a 18.91 stirred autoclave at 222-2230 C at brought to a pressure of 118th The total heating time is one hour. At the extrusion temperature, the charge completely fills the vessel and the pressure is created inside by the trapped liquid. The mixture is passed through a filter sieve with 0.15 mm mesh size and then through an opening (0.61 mmD 0.64 mm L) into a pressure reduction chamber (1.27 cmD 8.4 cmL) and finally through a Extrusion opening (0.41 mmD 0.38 mm L) passed to the atmosphere. The temperature in the pressure reduction chamber is 222 ° C. and the pressure 105 atm. The plexus thread yarn obtained in this way is drawn 2.8 times at 200 ° C. The surfactant is washed out with water.
Probe 4Sample 4
Man arbeitet wie für Probe 3, jedoch mit den folgenden Unterschieden:
Temperatur und Druck im Autoklaven betragen 221°C bzw. 120 at; die gesamte Erhitzungszeit beträgt 40Minuten; die Abmessungen der Einlaßöffnung zur Druckminderungskammer betragen 0,86 mmDχ0,64 mra L, die Abmessungen der Strangpreßöffnung betragen 0,58 mmDχ 0,51 mm L; in der Druckminderungskammerherrscht eine Temperatur von 219°C und ein Druck von 102 bis 103 at; und das stranggepreßiePlexusfadengarn wird auf das 2,4fache \ erstrecktYou work as for sample 3, but with the following differences:
The temperature and pressure in the autoclave are 221 ° C. and 120 at; the total heating time is 40 minutes; the dimensions of the inlet opening to the pressure reduction chamber are 0.86 mmD 0.64 mra L, the dimensions of the extrusion opening are 0.58 mmD 0.51 mm L; in the pressure reduction chamber there is a temperature of 219 ° C and a pressure of 102 to 103 at; and the extruded plexus yarn is stretched 2.4 times
In diesem Beispiel werden zwei Proben von textlienIn this example two samples of textlien
Erzeugnissen gemäß der Erfindung in Form von Plexusfadensträngen aus Polycapronsäureamid (6-Nylon)hergestellt Die gemessenen Kennwerte dieser Proben sind ebenfalls in Tabelle II angegeben.Products according to the invention in the form of strands of plexus threads made of polycaproic acid amide (6-nylon)The measured characteristics of these samples are also given in Table II.
Probe 1Sample 1
Eine Aufschlämmung aus 35 g Polycapronsäureamid, 5,0 g kolloidaler Kieselsäure und 65 ml Wasser wirdvermischt und ein Teil in dasfür Probe1 des Beispiels 1 beschriebene Druckgefäß eingegeben. Der pH-Wertdes Gemisches wird auf 6,0 eingestellt. Auf den Kolben wird ein Stickstoffdruck von 54,4 at zur Einwirkunggebracht und das Gefäß auf 230°C erhitzt, 5 Minuten auf 23O0C gehalten und dann weiter auf 260°C erhitzt. Diegesamte Aufheizzeit einschließlich der Verweilzeit beträgt 20 Minuten. Dann wird das Material durch eineöffnung (0,64 mm Dx 1,27 mm L) stranggepreßt.A slurry of 35 g of polycaproic acid amide, 5.0 g of colloidal silica and 65 ml of water is mixed and a portion is placed in thepressure vessel described for sample 1 of example 1. The pH of the mixture is adjusted to 6.0. In the flask, a nitrogen pressure of 54.4 is caused to act at the vessel and at 230 ° C heated, held for 5 minutes at 23O0 C and then further heated to 260 ° C. The total heating time including the dwell time is 20 minutes. The material is then extruded through an opening (0.64 mm D × 1.27 mm L).
Probe 2Sample 2
Ein Gemisch aus 35 g Polycapronsäureamid und 65 g 95prozentigem Äthanol wird in einem 1 1 fassenden,zylinderförmigen Autoklaven, der mit einem Kolben ausgestattet ist, welcher auf das Gemisch einen Druckvon 170 at ausübt, auf 200°C erhitzt. Die gesamteAnheizzeit beträgt 35 Minuten. Der Autoklav wird durch zwei quadratische Kanäle von je 6,25 mm Höhe,6,25 mm Breite und 13 cm Länge an einen Doppelautoklaven angeschlossen; jeder der Kanäle weist vier90°-Biegungen auf und ist in seinem Inneren mit dem anderen Kanal dreimal zwischen den gemeinsamenEinlassen und Auslässen verbunden. Die erhitzte Beschickung wird durch diesen gewundenen Weg hin-und hergetrieben, um ein gutes Vermischen zu gewährleisten. Schließlich gelangt die Beschickung auseinem der Zylinder durch eine Öffnung (0,64 mmDχ 0,64 mm L) in eine Druckminderungskammer mit einemFassungsvermögen von 1,7 cm3 und dann durch eine Strangpreßöffnung (0,46 mmDχ 0,51 mm L) an dieAußenatmosphäre.A mixture of 35 g of polycaproic acid amide and 65 g of 95 percent ethanol is heated to 200 ° C. in a 1 liter cylindrical autoclave equipped with a piston which exerts a pressure of 170 atm on the mixture. The total heating-up time is 35 minutes. The autoclave is connected to a double autoclave through two square channels, each 6.25 mm high, 6.25 mm wide and 13 cm long; each of the channels has four 90 ° bends and is internally connected to the other channel three times between the common inlets and outlets. The heated feed is buffeted back and forth through this tortuous path to ensure good mixing. Finally, the charge from one of the cylinders passes through an opening (0.64 mmD 0.64 mm L) into a pressure reduction chamber with a capacity of 1.7 cm3 and then through an extrusionopening (0.46 mm D χ 0, 51 mm L) to the outside atmosphere.
2121
Charakteristische Eigenschaften der textlien Erzeugnisse5)Wasseraufsaugparameter, (y0-72)(/r/104)°-74(5)0·3Wasserabsorptionsgeschwindigkeit, ml/sec begrenzende Oberflächenspannung, dyn/cmFibrillenkonzentration, Fibrillen/cm2 spezifische Oberfläche, m2/gStrangpressdruck, at1) Strangpresstemperatur, °C')Characteristic properties of textile products5 ) Water absorptionparameters, (y 0 -72) (/r / 104 ) ° -74 (5)03 water absorption rate, ml / sec limiting surface tension, dyn / cm fibril concentration, fibrils / cm2 specific surface , m2 / g extrusion pressure, at1 ) extrusion temperature, ° C ')
VoF S P TVoFSPT
Probesample
Materialmaterial
StrangpressbedingungenP TExtrusion ConditionsPT
Tabelle II (Fortsetzung) Charakteristische Eigenschaften der ErzeugnisseTable II (continued) Characteristic properties of the products
Fortsetzungcontinuation
Beispiel Probe Gesamltiter, den1)8)Example sample total titer1 )8 )
Fibrillcn-Fibril
titer.titer.
den1)8)den1 )8 )
Dichte,
g/cm32)Density,
g / cm32 )
verhältnis, %relationship, %
(/7!O4)(/ 7! O4 )
WasseriibsorntionWater absorption
12
13
14
1512th
13th
14th
15th
130
130
155
155
280
351130
130
155
155
280
351
ι er»ι he »
1J\J1y / y
360
265
450360
265
450
3,53.5
0,220.22
3,53.5
3,53.5
8,18.1
5,65.6
1,51.5
4,3
1,84.3
1.8
0,153
0,0960.153
0.096
0,097
0,147
0,135
0,182
0,114
0,0790.097
0.147
0.135
0.182
0.114
0.079
O I,JOI Γ
OI,J.
T,LA "»
T,L
') Strangpressbedingungen unmittelbar vor der StrangpressöfTnung oder Spinndüse.') Extrusion conditions immediately before the extrusion opening or spinneret.
2) Dichte (reziproker Wert der Bauschigkeit) basiert auf dem Gewicht, der Breite, Länge und Dicke der für die Prüfung desAbsorptionsvermögens verwendeten Probe, während das Kissen unter einer Belastung von 500 g steht.2 ) Density (reciprocal of bulk) is based on the weight, width, length and thickness of the sample used for the absorbency test while the pad is under a load of 500 g.
3) Tiler des Produkts in stranggepresstem Zustand nach dem Abkochen.3 ) Tiler of the product in the extruded state after boiling.
4) - bedeutet, daß dieser Kennwert nicht bestimmt worden ist.4 ) - means that this characteristic value has not been determined.
5) Alle Proben sind nach den hier beschriebenen Verfahren gekennzeichnet.5 ) All samples are marked according to the procedure described here.
6) AN : MA : SSS = 94 Teile Acrylnitril, 6 Teile Acryisäuremethylester und 0,12 Teile Natriumstyrolsulfonat.6 ) AN: MA: SSS = 94 parts of acrylonitrile, 6 parts of methyl acrylate and 0.12 part of sodium styrene sulfonate.
7) AN : SSS = 96 Teile Acrylnitril und 4 Teile Natriumstyrolsulfonat.7 ) AN: SSS = 96 parts of acrylonitrile and 4 parts of sodium styrene sulfonate.
8) 1 den* 1,1 dtex.8 ) 1 den * 1.1 dtex.
In diesem Beispiel werden mehrere andere Copolymerisate des Acrylnitrils verwendet, um sechs Probenvon textlien Erzeugnissen gemäß der Erfindung herzustellen. Die Erzeugnisse haben die Form vonPlexusfadengarnen aus zusammenhängenden Fibrillenaggregaten, wobei die Fibrillen unregelmäßige Querschnitteaufweisen. Die Garne sind gegen wiederholte Einwirkung von Wasser beständig, haben eine begrenzendeOberflächenspannung (>ό) von mehr als 72 dyn/cm, eine spezifische Oberfläche(S)von mehr als0,8 m2/g, eine Fibrillenkonzentration(F)von mehr als5 χ lOVcm2 und einen H-ParameterIn this example several other copolymers of acrylonitrile are used to produce six samples of textile products according to the invention. The products are in the form of plexus filament yarns composed of connected fibril aggregates, the fibrils having irregular cross sections. The yarns are resistant to repeated exposure to water, have a limiting surface tension (> ό) of more than 72 dynes / cm, a specific surface(S) of more than 0.8 m2 / g, a fibril concentration(F) of more as 5 χ lOVcm2 and an H parameter
Probe 1Sample 1
von mehr als 6.of more than 6.
Man stellt eine Aufschlämmung aus 133 g eines Copolymerisate aus 94 Gewichtsteilen Acrylnitril (AN)und 6 Gewichtsteilen Vinylacetat (VA), 26 ml Wasser und 1,4 g kolloidale Kieselsäure her. Der pH-Wert wirdauf 4,0 eingestellt. Mit dieser Aufschlämmung wird das für die Probe 1 des Beispiels 1 beschriebene Druckgefäßbeschickt Auf den Kolben wird ein Druck von 54,4 at ausgeübt Die Aufschlämmung wird schnell auf 2600Cerhitzt, dann durch ein Filter aus einer 1,5 cm dickenLage rostfreier Stahlwolle und durch ein Sieb von 0,15 mm Maschenweite geleitet und schließlich durcheine Öffnung (0,63 mmDχ 0,63 mmL)stranggepreßt, an die ein Anschlußstock mit einem 60°-Kegel von2 mm Länge angeschlossen istA suspension is produced from 133 g of a copolymer composed of 94 parts by weight of acrylonitrile (AN) and 6 parts by weight of vinyl acetate (VA), 26 ml of water and 1.4 g of colloidal silica. The pH is adjusted to 4.0. The pressure vessel described for sample 1 of example 1 is charged with this slurry. A pressure of 54.4 atm is exerted on the flask. The slurry is quicklyheated to 260 ° C., then through a filter made of a 1.5 cm thick layer of rustproof Steel wool and passed through a sieve of 0.15 mm mesh size and finallyextruded through an opening (0.63 mm D 0.63 mmL) to which a connecting stick with a 60 ° cone 2 mm in length is connected
Probe 2Sample 2
Man arbeitet wie für die Probe 1, jedoch mit einer Aufschlämmung, die 1,4 g feinteiliges Aluminiumsilicatanstelle der kolloidalen Kieselsäure enthält, und deren pH-Wert auf 4,5 eingestellt wird.The procedure is as for sample 1, but with a slurry containing 1.4 g of finely divided aluminum silicatecontains instead of colloidal silica, and its pH is adjusted to 4.5.
Probe 3Sample 3
35 Eine Aufschlämmung aus 13,3 g eines Copolymerisatsaus 90 Gewichtsteilen Acrylnitril (AN) und 10 Gewichtsteilen Vinylacetat (VA), 26 ml Wasser und 2,0 gkolloidaler Kieselsäure wird auf einen pH-Wert von 4,9 eingestellt. Mit dieser Aufschlämmung wird das fürProbe ! verwendete Druckgefäß beschickt. Auf den Kolben wird ein Druck von 54,4 at ausgeübt. DieAufschlämmung wird schnell auf 2300C erhitzt, 5 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und dannweiter auf 260° C erhitzt. Die gesamte Erhitzungszeit beträgt 14 Minuten. Dann wird der Gefäßinhalt durcheine Öffnung (0,64 mmDχ 0,64 mmL)an die Außenatmosphäre stranggepreßt.35 A slurry of 13.3 g of a copolymer of 90 weight parts of acrylonitrile (AN) and 10 parts by weight of vinyl acetate (VA), 26 ml of water and 2.0 g colloidal silicic acid is adjusted to a pH of 4.9. With this slurry it will be for trial! used pressure vessel charged. A pressure of 54.4 at is exerted on the piston. The slurry is rapidly heated to 2300 C, held for 5 minutes at this temperature and then further heated to 260 ° C. The total heating time is 14 minutes. The contents of the vessel are thenextruded through an opening (0.64 mm D 0.64 mmL) to the outside atmosphere.
50 Probe 450 sample 4
Eine Aufschlämmung aus 10.0 g eines Copolymerisatsaus 95,5 Gewichtsteilen Acrylnitril (AN) und 4,5 Gewichtsteilen Äthylen (E), 22 ml Wasser und 1,5 gkolloidaler Kieselsäure wird auf einen pH-Wert von 4,8 eingestellt Man arbeitet nach dem gleichen Verfahrenund mit der gleichen Vorrichtung wie für die Probe 3; in diesem Falle beträgt jedoch die Endtemperatur vor demStrangpressen 265° C, und die Strangpreßöffnung hat Abmessungen von 0,51 mmDχ 0,51 mmLA slurry of 10.0 g of a copolymer of 95.5 parts by weight of acrylonitrile (AN) and 4.5 parts by weight of ethylene (E), 22 ml of water and 1.5 g of colloidal silica is adjusted to a pH of 4.8 the same procedure and apparatus as for sample 3; in this case, however, the final temperature before extrusion is 265 ° C, and the extrusion opening has dimensions of 0.51 mmD 0.51 mmL
ProbesProbes
Man stellt eine Aufschlämmung aus 13,3 g eines Copolymerisats aus 933 Gewichtsteilen Acrylnitril (AN)und 6,7 Gewichtsteilen 2-Methyl-5-vinylpyridin (MVP), 26 ml Wasser und 2,0 g kolloidaler Kieselsäure her.Arbeitsweise und Vorrichtung sind diejenigen für die Probe 3, mit der einzigen Ausnahme, daß dieGesamterhitzungszeit 15 Minuten beträgtA slurry of 13.3 g of a copolymer of 933 parts by weight of acrylonitrile (AN) is producedand 6.7 parts by weight of 2-methyl-5-vinylpyridine (MVP), 26 ml of water and 2.0 g of colloidal silica.Operation and apparatus are the same as for sample 3, with the only exception that theTotal heating time is 15 minutes
Probesample
Man stellt eine Aufschlämmung aus 6,7 g eines Terpolymerisats aus 88,8 Gewichtsteilen Acrylnitril(AN), 5,8 Gewichtsteilen Acrylsäuremethylester (MA) und 5,4 Gewichtsteilen 2-Methyl-5-vinylpyridin (MVP),10 ml Wasser und 0,7 g kolloidaler Kieselsäure her. Man arbeitet nach dem Verfahren und in der Vorrichtung wiefür Probe 3.A slurry of 6.7 g of a terpolymer of 88.8 parts by weight of acrylonitrile is produced(AN), 5.8 parts by weight of methyl acrylate (MA) and 5.4 parts by weight of 2-methyl-5-vinylpyridine (MVP),10 ml of water and 0.7 g of colloidal silica. One works according to the method and in the device asfor sample 3.
Plexusfadengarne gemäß Beispiel 4Plexus thread yarns according to Example 4
AN : VA - 94 : 6AN: VA - 94: 6
AN : VA - 94 : 6AN: VA - 94: 6
AN : VA - 90 : 10AN: VA - 90:10
AN : E - 95,5 : 4,5AN: E - 95.5: 4.5
AN : MVP - 93,3 : 6,7AN: MVP - 93.3: 6.7
AN : MA : MVP - 88,8 : 5,8 : 5,4AN: MA: MVP - 88.8: 5.8: 5.4
) Die Zahlen beziehen sich auf die Gewichtsteile der einzelnen Polymerisatbestandteile; dabei bedeutetAN = Acrylnitril, VA = Vinylacetat, E = Äthylen, MVP = 2-Methyl-5-vinylpyridin, MA = Acrylsäuremethylester.) The numbers relate to the parts by weight of the individual polymer components; thereby meansAN = acrylonitrile,VA = vinyl acetate,E = ethylene,MVP = 2-methyl-5-vinylpyridine,MA = methyl acrylate.
2)2 )Dichte des textlien Erzeugnisses (in Form des für die Wasserabsorptionprüfung verwendeten Probekissens) in g/cm3.Density of the textile product (in the form of the test cushion used for the water absorption test) in g / cm3 .
3) /„. ist die Wasserabsorptionsgeschwindigkeit in ml/sec.3 ) / ". is the water absorption rate in ml / sec.
4) 1 den λ i,i dtex.4 ) 1 den λ i, i dtex.
In diesem Beispiel werden verschiedene Garne aus herkömmlichen Fasern oder Fäden hergestellt und nachden oben beschriebenen Prüfverfahren untersucht, um vergleichen. Es werden zwei Garne aus dem in Beispiel1 beschriebenen Acrylnitril-terpolymerisat, ein Garn aus Polycapronsäureamid (6-Nylon) und vier Garne ausIn this example, various yarns are made from conventional fibers or threads and afterexamined the test method described above in order to compare. There will be two yarns from the example1 described acrylonitrile terpolymer, a yarn made of polycaproamide (6-nylon) and four yarns from
ihr Wasserabsorptionsvermögen, ihre Bauschigkeit und -»o Baumwolle hergestellt und untersucht. Die Kennwertetheir water absorption capacity, their bulkiness and - »o cotton produced and examined. The characteristic values
ihre Deckkraft mit den entsprechenden Eigenschaften der textlien Produkte gemäß der Erfindung zufinden sich in Tabelle IV.their opacity with the corresponding properties of the textile products according to the inventioncan be found in Table IV.
Probe 1
Eine Lösung von 26% des in Beispiel 1 beschriebenen 45 und der Spinndruck 6,1 at. Die Aufwickelgeschwindig-Sample 1
A solution of 26% of the 45 described in Example 1 and the spinning pressure 6.1 at.
Acrylnitril-terpolymerisats in Dimethylformamid wird durch Trockenspinnen durch eine 10-Loch-Spinndüse,deren Spinnlöcher Durchmesser von 0,16 mm aufweisen, versponnen. Die Lösungstemperatur beträgt 8O0Ckeit beträgt 128 m/min. Das Garn wird bei 1500C aufdas 4,5fache verstreckt. Vier solche Garne werden ohne Drall zu einem Bündel aus 40 Endlosfäden mit einemFadentiter von 2 den vereinigt.Acrylonitrile terpolymer in dimethylformamide is spun by dry spinning through a 10-hole spinning nozzle, the spinning holes of which have a diameter of 0.16 mm. The solution temperature is 8O0 C ness is 128 m / min. The yarn is stretched at 1500 C to 4.5 times. Four such yarns are combined without twist to form a bundle of 40 continuous threads with a yarn denier of 2 denier.
Probesample
Eine 23prozentige Lösung des für Probe 1 verwendetenAcrylnitril-terpolymerisats wird durch eine 10-Loch-Spinndüsemit Lochdurchmessern von 0,13 mm trockengesponnen. Der Spinndruck beträgt 4,8 at und dieLösungstemperatur 45°C. Die Fäden werden mit einerA 23 percent solution of that used for Sample 1Acrylonitrile terpolymer is poured through a 10-hole spinneretdry-spun with hole diameters of 0.13 mm. The spinning pressure is 4.8 at and theSolution temperature 45 ° C. The threads come with a
Geschwindigkeit von 272 m/min bei einem Spinnstreckfaktor von 10 gesammelt. Das Garn wird gefacht und inWasserdampf auf das 13fache verstreckt Das fertige Garn besteht aus 2000 Fäden mit einem Fadentiter von0,2 den.Speed of 272 m / min with a spin draw factor of 10 collected. The yarn is plied and inSteam stretched 13 times. The finished yarn consists of 2000 threads with a thread denier of0.2 den.
Probe reamidgarn (6-Nylon), das aus 16 Fäden besteht, einenGesamttiter von 200 den und einen Z-Drall von 0,6 Drehungen je cm aufweist.Sample reamidgarn (6-nylon), which consists of 16 threads, oneHas a total titer of 200 den and a Z twist of 0.6 turns per cm.
Dieses handelsübliche Endlosfadengarn, das von der Firma Allied Chemical Company, Hopewell, Virginia,V. St A, unter der Bezeichnung »200-16-1.5Z-BW«vertrieben wird, ist ein leuchtend helles Polycapronsäu-This commercially available continuous filament yarn manufactured by Allied Chemical Company, Hopewell, Virginia,V. St A, under the name »200-16-1.5Z-BW«is a bright, bright polycaproic acid
Proben 4,5,6 undSamples 4,5,6 and
Diese Proben sind herkömmliche, gesponnene Baum- 65 Baumwollhandtuch entnommenes gesponnenes Garn,These samples are conventional, spun tree 65 cotton towel taken spun yarn,
wollgarne (Proben 4 und 5). Die Probe 6 ist ein aus Die Garne werden nach dem Entfernen sämtlicherwool yarns (samples 4 and 5). Sample 6 is one of the yarns after removing all of them
einem Baumwollhemd für Herren entnommenes ge- Zusätze und Appreturen untersucht
SDonnenes Garn. Die Probe 7 ist ein aus eineminvestigated additives and finishes taken from a cotton shirt for men
Sunnied yarn. Sample 7 is one of one
(Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in Tabelle II)(The designations are the same as in Table II)
Obwohl die Proben 1 und 2 dieses Beispiels sehr hohe scheinbare »Aufsaugparameter« aufweisen und auseinem Polymerisat bestehen, welches in den textlien Erzeugnissen gemäß der Erfindung sehr schnell Wasserabsorbiert, weisen diese Proben, die in Form von Endlosfadengarnen vorliegen, sehr geringe Wasserabsorptionsgeschwindigkeitenauf. Dieser Unterschied zwischen den Garnen des vorliegenden Beispiels und den Garnen gemäß der Erfindung ergibt sich ferner ausdem Diagramm der Fig. 1, welches zeigt, daß die Garnegemäß der Erfindung ein etwa hundertfach besseres Wasserabsorptionsvermögen aufweisen als die »herkömmlichen«Acrylnitrilgarne und dem Polycapronsäureamidgarn der Probe 3 noch stärker überlegen sind.F i g. 1 zeigt auch, daß die Erzeugnisse gemäß der Erfindung etwa so gut Wasser absorbieren wie dieherkömmlichen Baumwollgarne dieses Beispiels (Proben 4 bis 7) und gewöhnlich sogar noch besser. EinVergleich der Tabellen II und III zeigt den weiteren Vorteil der textlien Erzeugnisse gemäß der Erfindunggegenüber herkömmlichen Garnen hinsichtlich der Deckkraft (d. h. das Kontrastverhältnis beträgt gewöhnlich70 bis 85% im Vergleich zu 25 bis 50%) und hinsichtlich der Bauschigkeit (d. h. der reziprokenDichte) dieser Erzeugnisse.Although samples 1 and 2 of this example have very high apparent "wicking parameters" and offconsist of a polymer, which very quickly water in the textile products according to the inventionabsorbed, these samples, which are in the form of continuous filament yarns, have very low water absorption rateson. This difference between the yarns of the present example and the yarns according to the invention is also evident fromthe diagram of Fig. 1, which shows that the yarnsaccording to the invention have about a hundred times better water absorption capacity than the "conventional"Acrylonitrile yarns and the polycaproamide yarn of sample 3 are even more superior.F i g. Figure 1 also shows that the products according to the invention absorb water about as well as they doconventional cotton yarns of this example (Samples 4 through 7) and usually even better. AComparison of Tables II and III shows the further advantage of the textile products according to the inventionversus conventional yarns in terms of covering power (i.e. contrast ratio is usually70 to 85% compared to 25 to 50%) and bulk (i.e. the reciprocalDensity) of these products.
Die textlien Erzeugnisse gemäß der Erfindung eignen sich für einen weiten Bereich von Anwendungszwecken.Infolge ihrer außergewöhnlichen Fähigkeit, schnell große Mengen von Wasser zu absorbieren, eignen siesich für Anwendungszwecke, für die synthetische organische Polymerisatfasern bisher nicht in Betrachtkamen. In vielen Fällen können gesponnene Baumwollgarne den bevorzugten Plexusfadensträngen gemäß derErfindung unterlegen sein, weil Baumwolle einen hohen Drall erfordert, um ein zusammenhängendes, belastbaresGarn herzustellen, während die bevorzugten Plexusfadenstränge bereits in der Form, wie sieentstehen, ein fortlaufendes, zusammenhängendes Netz darstellen, das nur wenig oder gar nicht gedreht zuwerden braucht. Ein hoher Drall vermindert die Absorptionsgeschwindigkeit der Garne. Trotzdem könnendie Stränge gedreht oder auf Stapelfaserlängen geschnitten und zu Garnen versponnen werden, wie esmit Baumwolle geschieht, oder sie können zu Papier oder anderen Vliesstoffen verarbeitet werden. Auch dieso erhaltenen Erzeugnisse weisen ein gutes Wasserabsorptionsvermögen und zufridenstellende Deckkraftund Bauschigkeit auf.The textile products according to the invention are suitable for a wide range of uses.Due to their exceptional ability to absorb large amounts of water quickly, they are suitablefor purposes of application for which synthetic organic polymer fibers have not been considered so farcame. In many cases, spun cotton yarns can be made of the preferred plexus filament strands according to FIGInvention to be inferior because cotton requires a high twist in order to be cohesive and resilientManufacture yarn while the preferred strands of plexus thread are already in the shape as they areemerge to represent a continuous, coherent network that is only rotated slightly or not at allneeds to be. A high twist reduces the absorption speed of the yarns. Still canthe strands are twisted or cut to lengths of staple and spun into yarn as it isis done with cotton, or they can be made into paper or other nonwovens. Also theProducts obtained in this way have good water absorbency and satisfactory covering powerand bulkiness.
Die Herstellung eines Frotteehandtuchs, das vollständigaus den Garnen gemäß der Erfindung besteht, wird nachstehend erläutert: Plexusfäden aus dem in Beispiel 1beschriebenen Acrylnitril-terpolymerisats werden nach dem in Beispiel 1 für Probe 8 angegebenen Verfahrenersponnen. Die Plexusfäden werden zu Garnen und diese dann zu einem Frotteehandtuch verarbeitet. DasHandtuch enthält einen gewebten Grund aus 25,2 Kettfaden je cm und 20,5 Schußfäden je cm, dasGewichtsverhältnis von Flor- zu Grundgarn beträgt 5,8:1, das Flächengewicht 373 g/m2 und die Dicke0,43 cm. Die Grundgarne haben einen Titer von 260 bis 265 den und einen Drall von zwei Drehungen je cm. DasFlorgarn wird mit einer Geschwindigkeit von 15,2 m/sec durch eine Verflechtungsdüse geleitet, die mit Wasserdampfvon 9,5 at und 275° C arbeitet. Das Florgarn hat einen Titer von 223 den. Das Handtuch ist sehr weichund hat ein hochgradiges Wasserabsorptionsvermögen.The production of a terry towel which consists entirely of the yarns according to the invention is explained below: Plexus threads from the acrylonitrile terpolymer described in Example 1 are spun according to the method given in Example 1 for sample 8. The plexus threads are processed into yarns and these are then processed into a terry towel. The towel contains a woven base of 25.2 warp threads per cm and 20.5 weft threads per cm, the weight ratio of pile to base yarn is 5.8: 1, the basis weight 373 g / m2 and the thickness 0.43 cm. The basic yarns have a linear density of 260 to 265 den and a twist of two twists per cm. The pile yarn is passed through an interlacing nozzle at a speed of 15.2 m / sec, which works with water vapor of 9.5 at and 275 ° C. The pile yarn has a denier of 223 denier. The towel is very soft and has a high degree of water absorption.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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