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Anwendung eines Produktes, gewonnen bei einem Verfahren zur Polymerisation von Äthylen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern einschliesslich Stapelfasern, und aus diesen gewonnenen Produkten wie z. B. Garnen und Geweben, aus gemäss dem Verfahren des Stammpatentes Nr. 157411 hergestelltem polymerisiertem Äthylen.
Es wurde gefunden, dass die festen Polymerisate des Äthylens von hohem Molekulargewicht (auch solche mit geringem Sauerstoffgehalt), welche man in der Weise erhält, dass man Äthylen bei mässig erhöhter Temperatur unter bestimmten Reaktionsbedingungen besonders hohem Druck aussetzt, wie es im Stammpatent beschrieben ist, durch Pressen oder Ziehen zu Fäden oder Fasern gesponnen werden können. Solche Fasern können zu Bündeln oder Strähnen vereinigt und dann zu Stapelfasern von beliebiger Länge zugeschnitten werden. Die Stapelfasern werden auf Garne oder Zwirn verarbeitet und diese können dann verwoben werden.
Erfindungsgemäss werden Fasern oder Fäden aus festem Äthylenpolymerisat in der Weise hergestellt, dass das Athylenpolymerisat in flüssigem Zustand übergeführt und durch Pressen oder
Ziehen zu Fäden gesponnen wird, welche unmittelbar nach der Annahme der Fadenform zur Erhärtung gebracht werden. Das Polymerisat wird unter solchen Bedingungen aus Düsen ausgepresst oder durch die Düsen durchgesaugt, dass es in dem Augenblick fest wird, in dem es dünn wird. Das Material kann zum Zwecke der Verflüssigung für das Spinnen entweder geschmolzen oder in Form einer heissen, konzentrierten Lösung in einem geeigneten, leicht flüchtigen Lösungsmittel, wie etwa Benzol bzw.
Benzin verwendet werden.
Man erhält Fäden oder Fasern von besonders grosser Festigkeit, wenn man als Ausgangsmaterial ein Polymerisat von hohem Molekulargewicht, z. B. über 6000, wählt, oder die fertigen Fäden oder Fasern in der Kälte dehnt oder aber, wenn man beide Massnahmen anwendet, d. h. aus Polymerisaten von hohem Molekulargewicht gesponnene Fäden nachträglich in der Kälte dehnt. Das Dehnen hat hiebei die Wirkung, dass die Moleküle nach und nach in die Zugrichtung orientiert werden, bis schliesslich vollkommene Orientierung erreicht ist, wenn die Fäden die ungefähr fünffache ihrer ursprünglichen Länge erreicht haben.
Erfindungsgemäss werden die einzelnen Fäden oder Fasern zu Bündeln oder Strähnen vereinigt, welche dann zu Stapelfasern beliebiger Länge zugeschnitten werden.
In der Regel wird das Verfahren nach der Erfindung in der Weise durchgeführt, dass das Ausgangsmaterial geschmolzen und unter konstantem Druck durch eine Anzahl von feinen Öffnungen (z. B. die Gruppendüse eines Kunstseidenspinnapparates) ausgepresst wird. Die Fäden werden vereinigt und mit solcher Geschwindigkeit auf eine Spule aufgewickelt, dass sie bereits um einen bestimmten Betrag gedehnt werden, wodurch eine gewisse Orientierung der Struktur erzielt wird. Das Fertigdehnen in der Kälte kann dann an den so erhaltenen Strähnen von Fäden im Ganzen vorgenommen werden. Die Fäden werden nnnmehr zu Stapelfasern von beliebiger Länge, z. B. 60 mm, zugeschnitten.
Gemäss der Erfindung wird ein Faserband aus den Stapelfasern durch entsprechendes Verdrehen und Ausziehen bzw. Strecken zu Garnen oder Zwirnen und dann zu Geweben verarbeitet.
Die nach dem Verfahren nach der Erfindung hergestellten Fäden, Fasern, Stapelfasern, Garne und Gewebe sind gegen Wasser und viele Chemikalien überaus widerstandsfähig und zeichnen sich durch besondere Festigkeit, Elastizität, Zusammenhalt (grossen Widerstand gegen Auffasern) und geringes Gewicht aus. In mancher Hinsicht, z. B. in bezug auf ihren Zusammenhalt, sind sie der
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Schafwolle ähnlich, in andern gleichen sie der Seide oder Baumwolle. Die Kombination aller ihrer
Eigenschaften findet sich jedoch in keinem einzelnen bekannten Textilmaterial vereinigt. Für besondere Verwendungszwecke können sie gefärbt oder in anderer Weise weiterverarbeitet werden.
Das sie jedoch bei erhöhter Temperatur weich werden, dürfen sie nicht Verwendungszwecken zugeführt oder Behandlungen unterworfen werden, bei welchen Temperaturen von über ungefähr 100 C auftreten.
Beispiel1 : In diesem Beispiel wird die Herstellung eines einzelnen starken Fadens aus Äthylen- polymerisat beschrieben. Ein Polymerisat mit einem Molekulargewicht von 12000, welches unter einem Druck von 1500 Atm. und bei einer Temperatur von 2000 C hergestellt wurde, wird durch
Erwärmen auf 1500 C geschmolzen. Die Schmelze wird durch eine Öffnung von O'lt mm Durchmesser in eine kalte Umgebung (Aussenluft) ausgepresst.
Das Material wird schnell fest und der auf diese Weise entstehende Faden wird mit grösserer
Geschwindigkeit, als die Auspressgeschwindigkeit beträgt, weggezogen und auf eine Haspel auf- gewunden. Der auf diese Weise entstandene kontinuierliche Faden kann durch Dehnen in der Kälte auf die fünffache seiner ursprünglichen Länge weiterbehandelt werden.
Beispiel 2 : In diesem Beispiel ist die Herstellung von Stapelfasern aus Äthylenpolymerisat beschrieben.
Eine Anzahl von gemäss dem in Beispiel 1 beschriebenen Vorgang durch Auspressen durch eine
Gruppendüse hergestellten Fäden wird zu einer Strähne vereinigt. Die Strähne wird in der Kälte gedehnt, bis die Moleküle in den Fasern vollkommen orientiert sind, und dann zu einer Länge von 60 mm zugeschnitten, so dass man eine typische flaumige Stapelfaser erhält.
Beispiel 3 : In diesem Beispiel ist die Herstellung von elastischen Fäden mit verschiedener
Zugfestigkeit beschrieben.
Es wurden Fäden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise aus Ausgangsmaterialien mit verschiedenem Molekulargewicht hergestellt. Diese Fäden zeigen nach vollständiger Orientierung der Moleküle beträchtliche Elastizität ; so geht z. B. eine Dehnung um 3% innerhalb von zwei Sekunden um 75% wieder zurück. Die Zerreissfestigkeit steigt mit dem Molekulargewicht des verwendeten
Ausgangsmaterials, wie sieh aus der folgenden Tabelle ergibt.
EMI2.1
<tb>
<tb>
Molekulargewicht <SEP> Zerreissfestigkeit
<tb> 6000 <SEP> 3'5 <SEP> /gum2
<tb> 10500 <SEP> 8-5 <SEP> kg/M2
<tb> 15000 <SEP> 10-0/m
<tb> 21000 <SEP> 21-0/mm2
<tb>
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Anwendung des Produktes, gewonnen bei dem Verfahren zur Polymerisation von Äthylen unter Druck und Wärme mit oder ohne Katalysatoren gemäss Stammpaten Nr. 157411, dadurch gekennzeichnet, dass das Äthylenpolymerisat, vorzugsweise solches mit einem Molekulargewicht von über 6000, zur Herstellung von künstlichen Fäden oder Fasern verwendet wird, wobei das Polymerisat in der bei der Kunstseideherstellung allgemein bekannten Weise durch Auspressen oder Ziehen in flüssigem Zustand, z.
B. in geschmolzenem Zustand oder als heisse konzentrierte Lösung in einem geeigneten, leicht flüchtigen Lösungsmittel, versponnen, hierauf verfestigt und gewünschtenfalls zu Stapelfasern zugeschnitten wird, welche in bekannter Weise zu Garn oder Zwirn verarbeitet werden können.