DE60030863T2 - Spinnölzusammensetzung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnölzusammensetzung bzw. ein Ausrüstungsmittel für das Spinnen für Synthesefasern.
  • Allgemeiner Stand der Technik
  • Beim Austritt aus einer Spinndüse muß bei vielen Synthesefasern ein Ausrüstungsmittel für das Spinnen aufgebracht werden, damit das gesponnene Garn weiterverarbeitet werden kann. Da das Ausrüstungsmittel für das Spinnen in einer minimalen Schicht auf der Faser vorliegen kann, wirkt das Ausrüstungsmittel für das Spinnen als Grenzfläche zwischen der Faser und den Metalloberflächen, wie Führungen und Rollen, die bei einer solchen Behandlung, wie dem Strecken oder Entspannen, mit den Fasern in Kontakt stehen.
  • Im Stand der Technik sind viele Ausrüstungsmittel für das Spinnen für herkömmliches Industrie-, Teppich- und Textilgarn beschrieben. Ausrüstungsmittel für das Spinnen, die Gleitmittel aus Polyalkylenglycolen mit einem Molekulargewicht von 300 bis 1.000 und eine zweite Komponente umfassen, sind z.B. in US-Patent 4,351,738 (siehe Vergleichsbeispiele) und den gemeinschaftlich abgetretenen US-Patenten 3,940,544, 4,019,990 und 4,108,781 beschrieben. US-Patent 4,340,382 beschreibt ein Ausrüstungsmittel, das ein nichtionisches Tensid aus einem Polyalkylenglycol-Blockcopolymer umfaßt.
  • Ausrüstungsmittel für das Spinnen, die Gleitmittel aus Polyalkylenglycolen mit einem Molekulargewicht von mehr als 1.000 und andere Komponenten, wie Ester, eine anionische Verbindung oder mit Polyalkylenoxid modifiziertes Polysiloxan, umfassen, werden von den US-Patenten 3,338,830, 4,351,738 und 5,552,671 und den Forschungsberichten 19432 (Juni 1980) und 19749 (September 1980) beschrieben.
  • Siehe auch die Patentveröffentlichung Kokai 15319, die am 23. Januar 1987 veröffentlicht worden ist.
  • Leider können Ausrüstungsmittel für das Spinnen, die Polyalkylenglycole umfassen, bei denen das als Beispiel aufgeführte bevorzugte oder niedrigste Molekulargewicht ≥ 2.000 beträgt, Ablagerungen auf den Metalloberflächen bilden, mit denen sie bei der Fertigung in Kontakt kommen.
  • US-Patent 5,507,989 beschreibt ein Ausrüstungsmittel für das Spinnen, bei dem das Gleitmittel für die Grenzfläche ein Polyalkylenglycol mit einem Molekulargewicht von ≥ 9.000 ist.
  • US-Patent 4,442,249 beschreibt ein Ausrüstungsmittel für das Spinnen, das ein Ethylenoxid/Propylenoxid-Blockcopolymer mit einem Molekulargewicht von mehr als 1.000, ein Gleitmittel aus einem Alkylester oder Dialkylester oder Polyalkylester von Tri- bis Hexaethylenglycol und einen Emulgator aus einer neutralisierten Fettsäure umfaßt. Leider können auch diese Ausrüstungsmittel für das Spinnen, die diese Blockcopolymere umfassen, auf den Metalloberflächen Ablagerungen bilden, mit denen sie während der Fertigung in Kontakt stehen, und diese Zusammensetzung eines Ausrüstungsmittels für das Spinnen von Textilien können für die härteren Bedingungen unangemessen sein, die bei der industriellen Faserherstellung angewendet werden.
  • Die gemeinschaftlich abgetretenen US-Patente 3,681,244, 3,781,202, 4,348,517, 4,351,738 (15 Mole Polyoxyethylen oder weniger) und 4,371,658 beschreiben die Verwendung von Polyoxyethylen-Castoröl in Ausrüstungsmitteln für das Spinnen.
  • Eine weitere Zusammensetzung eines Ausrüstungsmittels für das Spinnen für herkömmliches Industriegarn wird vom gemeinschaftlich abgetretenen US-Patent 3,672,977 beschrieben, das als Beispiel ein Aus rüstungsmittel für das Spinnen nennt, das Kokosnußöl, ethoxylierten Laurylalkohol, Natriumpetroleumsulfonat, ethoxyliertes Talgamin, sulfonierten Succinester und Mineralöl umfaßt. Siehe auch die gemeinschaftlich abgetretenen US-Patente 3,681,244, 3,730,892, 3,850,658 und 4,210,710.
  • Eine Zusammensetzung eines Ausrüstungsmittels für das Spinnen, die besondere Verwendung findet, wenn sie auf Polyolefin enthaltende Fasern oder Filamente aufgebracht wird, ist in EP-A-0516412 beschrieben. Die in diesem Dokument offenbarte Zusammensetzung eines Ausrüstungsmittels für das Spinnen umfaßt eine der folgenden Verbindungen: ein Polyol, einen wasserlöslichen Ester oder Polyester und ein Glycol.
  • Andere Zusammensetzungen eines Ausrüstungsmittels für das Spinnen sind in WO-A-96/06971 offenbart. Dieses Dokument offenbart eine Zusammensetzung, die ein Gleitmittel, das ein Pentaerythritoltetrapelargonat sein kann, ein Polyethylenglycol mit einem Molekulargewicht im Bereich von 200 bis 1.000, ein antistatisches Mittel, das ein Polyoxyalkylen-Derivat sein kann, und einen Emulgator umfaßt.
  • Mit den Jahren sind Verfahren zur Herstellung von Industriegarnen immer anspruchsvoller geworden. Siehe z.B. die Verfahren zur Herstellung einer maßhaltigen Polyesterfaser, das in den gemeinschaftlich abgetretenen US-Patenten 5,132,067, 5,397,527 und 5,630,976 beschrieben sind. Außerdem besteht in der Garnverarbeitungsindustrie ein allgemeiner Trend in Richtung von Direktkabliermaschinen, um die Verarbeitungskosten zu verringern. Die Kostenverringerungen werden teilweise dadurch erreicht, daß Direktkabliermaschinen im Vergleich mit herkömmlichen Ringzwirnmaschinen mit beträchtlich höheren Geschwindigkeiten (30 bis 50 % höher) arbeiten und zwei Schritte in einem abschließen. Die der der Garnveredelung auferlegten Forderungen, die mechanische Qualität des Garns zu erhalten, sind jedoch bei Direktkabliermaschinen viel höher. Folglich wird auf diesem Fachgebiet ein Ausrüstungsmittel für das Spinnen gefordert, das die Verarbeitbarkeit des Garns verbessert und zu einer besseren Leistung des Garns beiträgt.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Wir haben ein Ausrüstungsmittel für das Spinnen entwickelt, das auf den vorstehend genannten Bedarf auf diesem Fachgebiet reagiert. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung eines Ausrüstungsmittels für das Spinnen umfaßt mindestens etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Ausrüstungsmittel für das Spinnen, der Komponenten (a) und (b) mit der Formel R1-(CO)x-O-(CH(R2)-CH2-O)y-(CO)z-R3 worin R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder einer Alkylenhydroxylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht,
    x gleich 0 oder 1 ist,
    R2 innerhalb der Komponente (a) oder der Komponente (b) verschieden sein kann und aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen besteht,
    y gleich 0 oder 1 bis 25 ist und
    z gleich 0 oder 1 ist,
    wobei in der Komponente (a) x und z gleich 0 sind und das durchschnittliche Molekulargewicht der Komponente (a) kleiner als oder gleich 1.900 ist, und wenn R2 verschieden ist, die Komponente (a) ein statistisches Copolymer ist; und
    in der Komponente (b) mindestens einer der Werte von x oder z gleich 1 ist oder die Komponente (b) eine komplexe Polyoxyethylenglycerid enthaltende Verbindung mit mehr als 10 Polyoxyethylen-Einheiten ist; eine Komponente (c), die ein alkoxyliertes Silicon ist und in einer Menge von bis zu etwa 5 Gew.-%, auf das die Zusammensetzung des Ausrüstungsmittels für das Spinnen bezogen, vorliegt; und mindestens etwa 1 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung des Ausrüstungsmittels für das Spinnen, der Komponente (d) mit der Formel R4(CH2O(CO)aR5)b worin R4 -C- oder -COC- ist; a 0 oder 1 ist; R5 -H ist; von -CH3 bis -C18H37; oder -CH(R6)-CH2O; b 4 oder 6 ist; und R6 -H oder -CH3 oder -H und -CH3 in einem Verhältnis von 10:90 bis 90:10 ist.
  • Vorzugsweise liegt (b) in der vorstehend genannten Zusammensetzung in einer Menge von mindestens 10 Gew.-%, auf die Zusammensetzung bezogen, vor.
  • Die vorliegende Erfindung ist im Vergleich mit herkömmlichen Ausrüstungsmitteln für das Spinnen, die bei Industriegarnen verwendet werden, vorteilhaft, da das erfindungsgemäße Ausrüstungsmittel für das Spinnen die Verarbeitbarkeit des Garns verbessert, was durch wenig Dampf bzw. Rauchen, eine bessere mechanische Qualität bei geringeren Mengen des Ausrüstungsmittels für das Spinnen pro Garn, eine bessere mechanische Qualität bei höheren Streckverhältnissen und eine minimale Ablagerung deutlich wird, und verbessert die Garnleistung, was anhand einer besseren Festigkeit und Dochtwirkung deutlich wird.
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der zugehörigen Ansprüche deutlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt die Thermograviemetrieanalyse für ein bekanntes Ausrüstungsmittel für das Spinnen und das des erfindungsgemäßen Beispiels 1;
  • 2 zeigt die Qualität bei einer vorgegebenen Menge des Ausrüstungsmittels für das Spinnen bei einem bekannten Ausrüstungsmittel für das Spinnen und dem des erfindungsgemäßen Beispiels 1;
  • 3 zeigt die Qualität bei einem vorgegebenen Reckverhältnis für ein bekanntes Ausrüstungsmittel für das Spinnen und das erfindungsgemäße Beispiel 1;
  • 4 zeigt die Verbesserung bei der Übertragung der Festigkeit auf einer Direktkabliermaschine für ein bekanntes Ausrüstungsmittel für das Spinnen und das des erfindungsgemäßen Beispiels 1;
  • 5 zeigt die Länge der Dochtwirkung bei einem bekannten Ausrüstungsmittel für das Spinnen und dem des erfindungsgemäßen Beispiels 1.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die Komponente (a) der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eines Ausrüstungsmittel für das Spinnen hat die Formel R1-(CO)x-O-(CH(R2)-CH2-O)y-(CO)z-R3 worin R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht, x und z gleich 0 sind, R2 verschieden sein kann und aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen besteht, y gleich 0 oder 1 bis 25 ist. Das durchschnittliche Molekulargewicht der Komponente (a) beträgt weniger als oder gleich 1.900.
  • Das durchschnittliche Molekulargewicht der Komponente (a) beträgt vorzugsweise mehr als 500. Stärker bevorzugt ist das durchschnittliche Molekulargewicht der Komponente (a) kleiner als etwa 1.500.
  • In der Komponente (a) sind vorzugsweise R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen besteht, R2 veränderlich und aus der Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff und einer Alkylgruppe mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen besteht, und y gleich 0 oder 1 bis 20. Der Begriff "R2 ist veränderlich" bedeutet, daß R2 Wasserstoff und Methyl, Wasserstoff und Ethyl oder Methyl und Ethyl sein kann. Stärker bevorzugt ist in der Komponente (a) R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen besteht, R2 aus der Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff und einer Alkylgruppe mit 1 Kohlenstoffatom besteht, und y gleich 0 oder 1 bis 16.
  • Die bevorzugte Komponente (a) ist ein sogenanntes statistisches Copolymer und stärker bevorzugt ein statistisches Copolymer, das aus Ethylenoxid und Propylenoxid hergestellt ist. Ethylenoxid, Propylenoxid und ein Alkohol werden gleichzeitig umgesetzt, wodurch gemischte Polyalkylenglycolverbindungen mit einem endständigen Alkohol erzeugt werden. Bevorzugte Verbindungen sind Kondensationsprodukte von etwa 30 bis etwa 70 Gew.-% Ethylenoxid und etwa 30 bis etwa 70 Gew.-% Propylenoxid und enden mit einem Alkohol mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Vorteilhafte statistische Copolymere sind handelsüblich.
  • Die Komponente (a) ist vorzugsweise in einer Menge von mindestens etwa 10 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung des Ausrüstungsmittels für das Spinnen, vorhanden. Stärker bevorzugt ist die Komponente (a) in einer Menge von mindestens etwa 20 Gew.-%, auf die Zusammensetzung des Ausrüstungsmittels für das Spinnen bezogen, vorhanden. In diesem letztgenannten Fall sind in der Komponente (a) R1 und R2 jeweils aus der Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht.
  • Die Komponente (b) des erfindungsgemäße Ausrüstungsmittel für das Spinnen hat die Formel R1-(CO)x-O-(CH(R2)-CH2-O)y-(CO)z-R3 worin R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder einer Alkylenhydroxylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht, x gleich 0 oder 1 ist, R2 verschieden sein kann und aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen besteht, z gleich 0 oder 1 ist und zumindest x oder z gleich 1 ist. Die Komponente (b) kann ein Gemisch von Komponenten oder eine komplexe Polyoxyethylenglycerid enthaltende Verbindung mit mehr als 10 Polyoxyethylen-Einheiten sein.
  • In der Komponente (b) sind vorzugsweise R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einer Alkylenhydroxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen besteht, R2 nicht veränderlich und aus der Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen besteht, und y beträgt 5 bis 25. In der Komponente (b) sind stärker bevorzugt x gleich 1 und z gleich 0.
  • Vorteilhafte komplexe Ester sind handelsüblich.
  • Die besonders bevorzugte Verbindung (b) ist eine Polyoxyethylenglycerid enthaltende Verbindung mit mehr als 10 Polyoxyethylen-Einheiten, und die besonders bevorzugte Polyoxyethylenglycerid enthaltende Verbindung mit mehr als 10 Polyoxyethylen-Einheiten ist ethoxyliertes Castoröl.
  • Die Komponente (b) ist vorzugsweise in einer Menge von mindestens etwa 5 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung des Ausrüstungsmittel für das Spinnen, vorhanden.
  • Die Komponente (c) ist ein alkoxyliertes Silicon. Das alkoxylierte Silicon hat vorzugsweise ein Siloxan-Grundgerüst mit gebundenem organischem Polyalkylenoxid. Vorteilhafte alkoxylierte Silicone sind handelsüblich. Stärker bevorzugt ist (c) ein ethoxyliertes Silicon. Das alkoxylierte Silicon wird in einer Menge von bis zu etwa 5 Gew.-% und vorzugsweise etwa 5 Gew.-%, auf die Zusammensetzung des Ausrüstungsmittels für das Spinnen bezogen, verwendet.
  • Die Komponente (d) des erfindungsgemäßen Ausrüstungsmittels für das Spinnen hat die Formel R4(CH2O(CO)aR5)b worin R4 -C- oder -COC- ist; a 0 oder 1 ist; R5 -H ist; von -CH3 bis -C18H37; oder -CH(R6)-CH2O; b 4 oder 6 ist; und R6 -H oder -CH3 oder -H und -CH3 in einem Verhältnis von 10:90 bis 90:10 ist. Zu Beispielen der vorteilhaften Komponente (d) gehören Dipentaerythritolhexaheptanoat, Dipentaerythritoltriheptanoattrinonanoat, Dipentaerythritoltriheptanoattriisononanoat, Dipentaerythritolmonocarbon(C5-9)fettsäurehexaester, Dipentaerythritolenanthat, -oleat, gemischte Dipentaerythritolester von Valeriansäure, Capronsäure, Enanthylsäure, Acrylsäure, Pelargonsäure und 2-Methylbuttersäure, Pentaery thritoltetrapelargonat und Dipentaerythritolhexapelargonat. Eine nützliche Komponente (d) ist handelsüblich.
  • Die Komponente (d) ist vorzugsweise in einer Menge von mindestens etwa 1 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung des Ausrüstungsmittels für das Spinnen, vorhanden.
  • Das erfindungsgemäße Ausrüstungsmittel für das Spinnen kann bei irgendeiner Synthesefaser verwendet werden. Zu vorteilhaften synthetischen Materialien gehören Polyester und Polyamide. Zu vorteilhaften Polyestern gehören lineare Terephthalatpolyester, d.h. Polyester eines Glycols mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und einer Dicarbonsäurekomponente, die mindestens etwa 75 % Terephthalsäure enthält. Der Rest, falls vorhanden, der Dicarbonsäurekomponente kann irgendeine geeignete Dicarbonsäure sein, wie Sebacinsäure, Adipinsäure, Isophthalsäure, Sulfonyl-4,4'-dibenzoesäure oder 2,8-Dibenzofurandicarbonsäure. Die Glycole können mehr als zwei Kohlenstoffatome in der Kette enthalten, z.B. Diethylenglycol, Butylenglycol, Decamethylenglycol und Bis-1,4-(hydroxymethyl)cyclohexan. Zu Beispielen des linearen Terephthalatpolyesters gehören Poly(ethylenterephthalat, Poly(butylenterephthalat), Poly(ethylenterephthalat/5-chlorisophthalat) (85/15), Poly(ethylenterephthalat/5-[natriumsulfo]isophthalat) (97/3), Poly(cyclohexan-1,4-dimethylenterephthalat) und Poly(cyclohexan-1,4-dimethylenterephthalat/hexahydroterephthalat). Diese zugrundeliegenden synthetischen Materialien sind handelsüblich.
  • Ein weiteres vorteilhaftes Polymer ist das Copolymer, das im gemeinschaftlich abgetretenen US-Patent 5,869,582 beschrieben ist. Das Copolymer umfaßt: (a) einen ersten Block aus einem aromatischen Polyester mit (i) einer Strukturviskosität, die in einem Gemisch aus Phenol und Tetrachlorethan mit 60/40, auf das Gewicht bezogen, gemessen wird, von mindestens etwa 0,6 dl/g und (ii) einer Schmelzviskosität gemäß Newton, die mit einem Kapillarrheometer gemessen wird, von mindestens etwa 7.000 Poise bei 280°C; und (b) einen zweiten Block aus einem Lactonmonomer. Zu Beispielen bevorzugter aromatischer Polyester gehören Poly(ethylenterephthalat) ("PET"), Poly(ethylennaphthalat) ("PEN"), Poly(bishydroxymethylcyclohexenterephthalat), Poly(bishydroxymethylcyclohexennaphthalat), andere Polyalkylen- oder Polycycloalkylennaphthalate und die gemischten Polyester, die zusätzlich zur Ethylenterephthalat-Einheit Komponenten, wie Ethylenisophthalat, Ethylenadipat, Ethylensebacat, 1,4-Cyclohexylendimethylenterephthalat oder andere Alkylenterephthalat-Einheiten, enthalten. Es kann auch ein Gemisch von aromatischen Polyestern verwendet werden. Es können handelsübliche aromatische Polyester verwendet werden. Zu bevorzugten Lactonen gehören ε-Caprolacton, Propiolacton, Butyrolacton, Valerolacton und höhere cyclische Lactone. Es können zwei oder mehr Arten von Lactonen gleichzeitig verwendet werden.
  • Zu vorteilhaften Polyamiden gehören Nylon 6, Nylon 66, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 6,10, Nylon 6,12, Nylon 4,6, Copolymere davon und Gemische davon.
  • Die Synthesefaser kann nach bekannten Verfahren zur Herstellung von Industriefasern erzeugt werden. Die gemeinschaftlich abgetretenen US-Patente 5,132,067 und 5,630,976 beschreiben z.B. Verfahren zur Herstellung von maßhaltigem PET. Nach dem Austritt der Synthesefaser aus einer Spinndüse kann das erfindungsgemäße Ausrüstungsmittel für das Spinnen durch irgendwelche bekannten Methoden, einschließlich einem Bad, dem Sprühen, Kalandrieren oder dem Walzenauftrag, auf die Synthesefaser aufgebracht werden. Das erfindungsgemäße Ausrüstungsmittel für das Spinnen wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa 1,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Synthesegarns, auf das Synthesegarn aufgebracht.
  • Die folgenden Testverfahren dienten dazu, eine Faser zu analysieren, auf der die erfindungsgemäße Zusammensetzung eines Ausrüstungsmittels für das Spinnen vorliegt.
    • 1. Thermograviemetrieanalyse: Die Thermograviemetrieanalyse erfolgte mit dem Gerät Seiko RTG 220U unter Verwendung von offenen Platinpfännchen. Proben mit einem Gewicht von 5 bis 8 mg wurden mit 10°C/min und unter einer Luftspülung mit 200 mm/min von 30 auf 300°C erwärmt.
    • 2. Anzahl der Ausfaserungen: Die Menge der Garnfehler wurde direkt mit dem Fraytec-System Enka Tecnica, Typ FR-20 gemessen. Der Sensor für die Anzahl der Ausfaserungen wurde auf der Verdichtungs- bzw. Kompaktionsplatte zwischen dem verwirbelnden Strahl und dem Detektor für die Aufwickelspannung befestigt. Es wurde ein Biegewinkel von mehr als 2° beibehalten. Der Sensor wurde bei jedem weiteren Spulenabzug gereinigt, um eine exakte Messung zu sichern.
    • 3. Bruchfestikgeit: Die Bruchfestigkeit wurde gemäß ASTMD885 (1998) gemessen. Bei jedem getestetem Garn wurde zehn Tests durchgeführt, und es wurde der Durchschnittswert dieser zehn Tests aufgeführt.
    • 4. Dochtschnur-Testverfahren: Dieses Testverfahren beinhaltet die Bestimmung der Fähigkeit zur Dochtwirkung in einem Bad bei unbehandelten oder behandelten Schnüren. Ein Garn oder eine Schnur wird senkrecht in einem mit einem Bad gefüllten Behälter getaucht. Dann wird die Permeabilität des Bades durch die Faserkapillare innerhalb von zwei Minuten gemessen, indem der senkrechte Verlauf des gefärbten Bades verfolgt wird.
  • Die Vorrichtung schließt zwei Ringständer zum Halten der Testschnüre, einen Behälter mit einem Bad mit einem Durchmesser von 1 inch und einer Tiefe von 1 inch und einen Steuermotor (1/8 PS mit einer manuellen Steuerung der U/min) ein, um das Testgarn durch die Vorrichtung zu führen.
  • Alle Testproben müssen mindestens 24 Stunden bei einer Atmosphäre mit 70°F und 65 % relativer Feuchte konditioniert werden, wie es in ASTMD1776 vorgeschrieben ist.
  • Für das Testverfahren besteht der Schritt 1 darin, drei Tropfen roten Farbstoffs gut mit der Badlösung zu mischen. Der Schritt 2 besteht darin, die Testschnur durch eine Probenhalterung in der Reihenfolge aus erstem Ringständer, Badbehälter und zweitem Ringständer zum Steuermotor zu ziehen. Die Schnur wird auf Spulen des Steuermotors gewickelt. Schließlich wird die Schnur zwischen dem ersten Ringständer und einem Lineal 20 g Vorspannungsgewicht ausgesetzt. Der Schritt 3 besteht darin, den Badbehälter mit dem gefärbten Bad zu füllen. Es muß gesichert sein, daß das Badniveau an der Oberkante des Badbehälters, in gleicher Höhe mit der "0" auf dem Lineal ist. Der Schritt 4 besteht im Anschalten des Motors und darin, einen Teil des Garns durch das Bad zu führen. Der Motor wird abgeschaltet und der Test begonnen. Der Schritt 5 besteht darin, daß das Bad zwei Minuten durch Dochtwirkung an der Probe aufsteigen kann. Die Position des gefärbten Bades beim Aufsteigen an der Probe wird gemessen und erfaßt. Die Schritte 4 und 5 werden neunmal pro Faser wiederholt. Es werden der Durchschnitt und die Standardabweichung von 10 Werten für die Dochtwirkung berechnet.
  • Die folgende Beispiele sind erläuternd und nicht einschränkend.
  • Vergleichsbeispiel A und erfindungsgemäßes Beispiel 1
  • Das Vergleichsbeispiel A war eine Zusammensetzung für eine Ausrüstungsmittel für das industrielle Spinnen, wie sie im gemeinschaftlich abgetretenen US-Patent 3,672,977 beschrieben ist, die 30 Gew.-% Kokosnußöl, 13 Gew.-% ethoxylierten Laurylalkohol, 10 Gew.-% Natriumpetroleumsulfonat, 5 Gew.-% ethoxyliertes Talgamin, 2 Gew.-% sulfonierten Succinsäureester und 40 Gew.-% Mineralöl umfaßt.
  • Für das erfindungsgemäße Beispiel 1 wurde die handelsübliche Komponente (a) mit der Formel R1-(CO)x-O-(CH(R2)-CH2-O)y-(CO)z-R3 in einer Menge von 65 Gew.-% verwendet, wie es in den nachfolgenden Tabelle I angegeben ist.
  • Tabelle I
    Figure 00140001
  • In Tabelle I steht MW für das Molekulargewicht. Die Komponente (b) war handelsübliches ethoxyliertes Castoröl, das Komponenten enthielt, wie
    Figure 00150001
    und wurde in einer Menge von 25 Gew.-% verwendet. Für die Komponente (c) wurde Silicon in einer Menge von 5 Gew.-% verwendet. Für die Komponente (d) wurde Dipentaerythritolhexapelargonat in einer Menge von 5 Gew.-% verwendet.
  • In 1 ist die Thermograviemetrieanalyse für das erfindungsgemäße Beispiel 1 ("IE1") und das Vergleichsbeispiel A ("CA") graphisch aufgetragen und diese zeigt, daß mit zunehmender Temperatur beim erfindungsgemäßen Beispiel weniger Ausfaserungen auftreten.
  • In 2 ist die Anzahl der Ausfaserungen oder die Qualität als Funktion der Menge des Ausrüstungsmittels für das Spinnen bei einem industriellen Polyestergarn graphisch aufgetragen, das 1.000 Denier aufwies und 384 Filamente hatte. Mehr als 600 Ausfaserungen stellt eine inakzeptable Qualität dar, und folglich war bei dem Garn mindestens 0,35 Gew.-% des Ausrüstungsmittel für das Spinnen vom Vergleichsbeispiel A ("CA") erforderlich. Ein Garn, das das Ausrüstungsmittel für das Spinnen vom erfindungsgemäßen Beispiel 1 ("IE1") aufwies, hat eine akzeptable Qualität, mit anderen Worten eine Anzahl der Ausfaserungen von weniger als 600, wenn das Garn mindestens 0,35 Gew.-% des Ausrüstungsmittels für das Spinnen vom erfindungsgemäßen Beispiel 1 aufweist, und überraschenderweise, wenn das Garn weniger als 0,35 bis zu 0,15 Gew.-% des Ausrüstungsmittels für das Spinnen vom erfindungsgemäßen Beispiel 1 aufweist. Bei vielen Endverbrauchszwecken sind geringere Mengen des Ausrüstungsmittels erwünscht.
  • In 3 ist die Anzahl der Ausfaserungen oder die Qualität als Funktion des maximalen Streckverhältnisses bei industriellem Polyestergarn, das 1.000 Denier hatte und 384 Filamente aufwies, für das Vergleichsbeispiel A ("CA") und das erfindungsgemäße Beispiel 1 ("IE1") graphisch aufgetragen.
  • Jedes Ausrüstungsmittel für das Spinnen wurde in einer Menge von 0,5 Gew.-% auf industrielles Polyestergarn aufgebracht.
  • Für 4 wurde maßhaltiges Polyestergarn mit 1.100 dtex bis zu einer nominellen Verdrehung von 470 × 470 tpm mehrfach gezwirnt, was einen üblichen Aufbau für Verwendungszwecke bei Reifen darstellt. Das Garn wurde bei einer herkömmlichen Direktkabliermaschine verwendet, die mit 9.500 U/min arbeitet. Drei Proben wurden auf zwei unterschiedlichen Maschinen mehrfach gezwirnt, um irgendeine spezifische Leistung der Kabliermaschine zu minimieren. In 4 ist Vergleichsbeispiel A ("CA") mit 100 % angegeben, und das erfindungsgemäße Beispiel 1 ("IE1") ist im Verhältnis zum Vergleichsbeispiel A aufgeführt. Das erfindungsgemäße Beispiel 1 zeigt, daß das erfindungsgemäße Ausrüstungsmittel für das Spinnen bei einem industriellen Polyestergarn zu einer mindestens etwa 3 % besseren Festigkeit führte. Die Festigkeit der Faser ist ein wesentlicher Faktor bei der Gestaltung von Faserverbundsystemen, wie den bei Reifen verwendeten. Eine höhere Festigkeit verbessert die Leistung, ermöglicht jedoch auch, daß Kosteneinsparungen durch eine Verringerung des Materials Beachtung geschenkt wird.
  • In 5 wurde die Dochtwirkung von Vergleichsbeispiel A ("CA") und dem erfindungsgemäßen Beispiel 1 ("IE1") bestimmt. Diese verbesserte Dochtwirkung führt zu einer besseren Aufnahme des Bades, was zu einer besseren Leistung bei der Aufnahme von Gummi (in-rubber) führt.

Claims (12)

  1. Ausrüstungsmittel für das Spinnen, umfassend mindestens etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Ausrüstungsmittel für das Spinnen, der Komponenten (a) und (b) mit der Formel R1-(CO)x-O-(CH(R2)-CH2-O)y-(CO)z-R3 worin R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder einer Alkylenhydroxylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht, x gleich 0 oder 1 ist, R2 innerhalb der Komponente (a) oder der Komponente (b) verschieden sein kann und aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen besteht, y gleich 0 oder 1 bis 25 ist und z gleich 0 oder 1 ist, wobei in der Komponente (a) x und z gleich 0 sind und das durchschnittliche Molekulargewicht der Komponente (a) kleiner als oder gleich 1.900 ist, und wenn R2 verschieden ist, die Komponente (a) ein statistisches Copolymer ist; und in der Komponente (b) mindestens einer der Werte von x oder z gleich 1 ist oder die Komponente (b) eine komplexe Polyoxyethylenglycerid enthaltende Verbindung mit mehr als 10 Polyoxyethylen-Einheiten ist; eine Komponente (c), die ein alkoxyliertes Silicon ist und in einer Menge von bis zu etwa 5 Gew.-%, auf das Ausrüstungsmittel für das Spinnen bezogen, vorliegt; und mindestens etwa 1 Gew.-%, bezogen auf das Ausrüstungsmittel für das Spinnen, der Komponente (d) mit der Formel R4(CH2O(CO)aR5)b worin R4 -C- oder -COC- ist; a 0 oder 1 ist; R5 -H ist; von -CH3 bis -C18H37; oder -CH(R6)-CH2O; b 4 oder 6 ist; und R6 -H oder -CH3 oder -H und -CH2 in einem Verhältnis von 10:90 bis 90:10 ist.
  2. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach Anspruch 1, wobei die Komponente (c) ein ethoxyliertes Silicon ist.
  3. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Komponente (c) in einer Menge von etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Ausrüstungsmittel für das Spinnen, vorliegt.
  4. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Komponente (a) in einer Menge von mindestens etwa 20 Gew.-%, auf das Ausrüstungsmittel für das Spinnen bezogen, vorliegt.
  5. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach Anspruch 4, wobei in der Komponente (a) R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht.
  6. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach Anspruch 5, wobei in der Komponente (a) R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen besteht, R2 verschieden ist und aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff und einer Alkylgruppe mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen besteht und y 0 oder 1 bis 20 ist.
  7. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das durchschnittliche Molekulargewicht der Komponente (a) weniger als etwa 1.500 beträgt.
  8. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Komponente (a) ein statistisches Copolymer ist.
  9. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei in der Komponente (b) R1 und R3 jeweils aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen oder einer Alkylenhydroxylgruppe mit 1 bis 22 Kohlenstoffatomen besteht, R2 verschieden sein kann und aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff oder einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen besteht, und x und/oder z gleich 1 ist.
  10. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Komponente (b) eine komplexe Polyoxyethylenglycerid enthaltende Verbindung mit mehr als 10 Polyoxyethylen-Einheiten ist.
  11. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach Anspruch 10, wobei die komplexe Polyoxyethylenglycerid enthaltende Verbindung ethoxyliertes Castoröl ist.
  12. Ausrüstungsmittel für das Spinnen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Komponente (b) in einer Menge von mindestens etwa 10 Gew.-%, bezogen auf das Ausrüstungsmittel für das Spinnen, vorhanden ist.
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