DD273865A1

DD273865A1 - METHOD FOR PRODUCING A FUEL-CONTAINING, WAESSRED PASTE

Info

Publication number: DD273865A1
Application number: DD26211684A
Authority: DD
Inventors: Ernst-Otto Schmalz; Klaus-Dieter Ahlers; Regina Reeck
Original assignee: Guben Chemiefaserwerk
Priority date: 1984-04-19
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1989-11-29

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer fuellstoffhaltigen, waessrigen Paste, die bei der Synthesefaserherstellung als Fuellstoffzusatz verwendet wird. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung des Aufwandes beim Fuellstoffeinsatz unter gleichzeitiger Erhoehung des Fuellstoffeinflusses auf das Endprodukt. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, das es durch eine veraenderte Aufbereitung der Fuellstoffe ermoeglicht, eine qualitativ verbesserte fuellstoffhaltige, multifile Seide zu erhalten. Die erfindungsgemaesse Loesung sieht ein Verfahren vor, bei dem eine anorganische, wasserunloesliche in Anwesenheit einer oder mehrerer wasserloeslicher Verbindungen gefaellte Substanz ohne Entfernung der ihr nach der Faellung und Filtration noch in einer Konzentration von 0,01 bis 3,5% anhaftenden wasserloeslichen Chloride oder Sulfate zu einer einen Feststoffgehalt von 45 bis 75% aufweisenden Paste aufbereitet wird.The invention relates to a process for the preparation of a filler-containing, aqueous paste which is used in synthetic fiber production as a filler additive. The aim of the invention is to improve the effort when Fuellstoffeinsatz while increasing the Fuellstoffeinflusses on the final product. The object of the invention is to provide a method which makes it possible by an altered treatment of the fillers to obtain a qualitatively improved filler-containing, multifilament silk. The solution according to the invention provides a process in which an inorganic, water-insoluble substance precipitated in the presence of one or more water-soluble compounds is removed without removal of the water-soluble chlorides or sulfates still adhering to it after precipitation and filtration in a concentration of from 0.01 to 3.5% is prepared to a solid content of 45 to 75% having paste.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen, wäßrigen Paste, die bie der Synthesefaserstoffherstellung als Füllstoffzusatz verwendet wird. The invention relates to a process for the preparation of a filler-containing, aqueous paste which is used as a filler additive in synthetic fiber production.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bekannv, bei der Faserstoffherstellung den entstehenden Polymeren Zusetzstoffe zuzudosieren, um die Optik der daraus herzustellenden Fäden zu beeinflussen. Üblich ist es be'cpielsweise Polyamid- oder Pi lyethylenterephthalat-Faserstoffe mit anorganischen Weißpigmenten, beispielswoise Titandioxid, zu mattieren, um die Transparenz und den Glanz, der für unbehandelte Fäden typisch ist, zu beseitigen.It is bekannv to meter in the pulp production of the resulting polymers of additives in order to influence the appearance of the threads produced therefrom. It is customary, for example, to matt polyamide or polyethylene terephthalate fibers with inorganic white pigments, for example titanium dioxide, in order to eliminate the transparency and gloss typical of untreated threads.

Klare führt in „Synthetische Fasern aus Polyamiden", Akademie-Verlag Berlin, 1963, zur Technologie der Polykondensation auf Seite 166 aus: „Es ist bekannt, daß Polykondensations- und Polymerisationsprozesse zur Gewinnung faserbildender Polymerer immer chemische hochgereinigte Ausgangsstoffe voraussetzen."Klare explains in "Synthetic fibers from polyamides", Akademie-Verlag Berlin, 1963, the technology of polycondensation on page 166: "It is known that polycondensation and polymerization processes for obtaining fiber-forming polymers always require highly purified chemical starting materials."

Im Kapitel über die Polykondensation mit Zusätzen (Effektsubstanzen u.a.) schreibt Klare auf Seite 170 in o.g. Quelle: „Um gutverteilte Mattierungs- und auch Farbpigmonte zu erhalten, hat man schon verhältnismäßig früh daran gedacht, den Pigmenten geeignete, temperaturbeständige Schutzkolloide und Dispersionsmittel zuzusetzen. Aus Gründen der höchsten Reinheit aller bei der Polymerisation verwendeten Substanzen scheint es jedoch vorteilhafter, wenn man ohne solche polymerisationsfremde Mittel... auskommen kann."In the chapter on the polycondensation with additives (effect substances, etc.) Klare writes on page 170 in o.g. Source: "In order to obtain well-distributed matting and also Farbpigmonte, it has been thought relatively early to add the pigments suitable, temperature-resistant protective colloids and dispersants. However, for reasons of the highest purity of all substances used in the polymerization, it seems more advantageous to be able to do without such non-polymerization agents. "

Klare formuliert auf Seite 171 und 172 zum Problem der Zugabe von Effektsubstanzen in die Schmelze weiter, daß nach einem besonderen Verfahren ein an Pigment hochkonzentriertes Vorpolymerisat hergestellt wird. Dieses Produkt wird entweder den zu polykondensiercnden Ausgangsmaterialien oder der Polymerschmelze selbst zugegeben.Clear formulated on page 171 and 172 on the problem of adding effect substances in the melt further that a pigment-highly concentrated prepolymer is prepared by a special method. This product is added either to the starting polycondensates or to the polymer melt itself.

Klare zieht daraus folgende Schlußfolgerungen: „Der Vorteil dieses Verfahrens leuchtet ein, es werden hier, ähnlich wie vorher beschrieben, ebenfalls keine Emulgatoren und andere oberflächenaktive Substanzen verwendet, die den Polymerisationsvorgang gewissermaßen als Verunreinigungen stören könnten." Die Übertragung dieser Erkenntnis in den Produktionsmaßstab, daß Verunreinigungen der Ausgangs- und Zusatzstoffe die Reaktionskinetik des Polykondensationsprozesses negativ beeinflussen, führte dazu, daß es üblich geworden ist, an die Zusätze hinsichtlich der Reinheit hohe Anforderungen zu stellen, die den Reinheitsforderungen an die monomeren Ausgangsstoffe des Polykondensates adäquat sind. Vorliegende durch den Produktionsprozeß bestätigte Erfahrungen weisen aus, daß hohe Reinheitsgrade der Ausgangs- und Zusatzstoffe notwendig sind, da bereits geringe Spuren an Verunreinigungen das hergestellte Polykondensat für eine Weiterverarbeitung nur bedingt beziehungsweise überhaupt nicht mehr geeignet gestalten.Clear draws the following conclusions: "The advantage of this method is clear, there are here, similar to previously described, also no emulsifiers and other surface-active substances used that could disturb the polymerization process in a sense as impurities." The transfer of this realization to the production scale, The fact that impurities in the starting materials and additives adversely affect the reaction kinetics of the polycondensation process has led to the fact that it has become customary to impose high requirements on the additives in terms of purity, which are adequate for the purity requirements of the monomeric starting materials of the polycondensate confirmed experiences indicate that high degrees of purity of the starting materials and additives are necessary because even small traces of impurities the polycondensate prepared for further processing only conditionally or practice no longer suitable for designing.

Bei der Zugabe von Füllstoffen zu den monomeren Ausgangsstoffen, worunter von über 1 % verstanden werden sollen, müssen sich Verunreinigungen der Füllstoffe auf Grund der hohen Füllstoffkonzentration demzufolge besor Hers belastend auf den Polymerisationsprozeß auswirken. Eine Reinigung der einzusetzenden Füllstoffe wird daher stets vorgenommen.When adding fillers to the monomeric starting materials, which should be understood to be above 1%, impurities in the fillers, as a result of the high filler concentration, consequently have a burdensome effect on the polymerization process. A cleaning of the fillers to be used is therefore always made.

Bei der Zugabe von Lithiumsalz zu der wäßrigen Charge von Diamin und zweibasischer Säure, wie aus der Beschreibung der DE-AS 1S6920 zu entnehmen ist, sowie aus dem dazugehörigen Beispiel 2, bei dem in die Mischung von Adipinsäure, Hexamethylendiamin und Wasser Lithiumbromix eingetragen und die lithiumbromidhaltige Lösung anschließend polykondensiert und aus dem erhaltenen Polykondensat ein monofiler Faden ersponnen wird, ist davon auszugehen, daß der eingetragene Füllstoff Lithiumsalz in gereinigter Form vorlag, auch wenn dieser Sachverhalt, da er üblich ist, nicht gesondert herausgestellt wurde.In the addition of lithium salt to the aqueous batch of diamine and dibasic acid, as can be seen from the description of DE-AS 1S6920, and from the associated Example 2, in which introduced into the mixture of adipic acid, hexamethylenediamine and water Lithiumbromix and the lithium bromide-containing solution is then polycondensed and from the resulting polycondensate a monofilament yarn is spun, it is assumed that the registered filler lithium salt was present in a purified form, even if this fact, since it is customary, was not separately highlighted.

Die erforderliche Reinigung der Füllstoffe ist jedoch zeit- und energieauiwendig und verteuert den Herstellungsprozeß füllstoffhaltiger Fäden.However, the required cleaning of the fillers is time and energy ani inevitably expensive and the manufacturing process of filler-containing threads.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung des Aufwandes beim Füllstoffeinsatz unter gleichzeitiger Erhöhung des Füllstoffeinflusses auf das Endprodukt.The aim of the invention is to improve the complexity of the filler use while increasing the influence of the filler on the final product.

Darlpqung the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen, wäßrigen Paste zu schaffen, das es durch eine veränderte Aufbereitung der Füllstoffe ermöglicht, eine qualitativ verbesserte füllstoffhaltige, multifile Seide zu erhalten.The invention has for its object to provide a method for producing a filler-containing, aqueous paste, which makes it possible by changing the preparation of the fillers to obtain a qualitatively improved filler-containing, multifilament silk.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer füllstoffhaltigen, wäßrigen Paste gelöst, die aus einer anorganischen, feinverteiiten, im Polymeren, insbesondere im Polyamid, unlöslichen Substanz unter Zusatz von Wasser angefertigt wird, welches dadurch charakterisiert ist, daß eine anorganische, wasserunlösliche in Anv/esenheit einer oder mehrerer wasserlöslicher Verbindungen gefällte Substanz, vorzugsweise Bariumsulfat, ohne Entfernung der ihr nach der Fällur j und Filtration noch als Verunreinigung in einer Konzentration von 0,01 bis 3,5% anhaftenden wasserlöslichen Chloride ode, Sulfate von Elementen der 1. und 2. Hauptgruppe des Periodensystems, vorzugsweise Magnesiumchlorid und Natriumsulfat, zu einer einen Feststoffgehalt von 45 bis 75%, vorzugsweise 65%, aufweisenden Paste und den zu polykondensierenden Ausgangsstoffen zugesetzt wird.According to the invention the object is achieved by a process for preparing a filler-containing, aqueous paste, which is made of an inorganic, feinverteiiten, in the polymer, especially in the polyamide, insoluble substance with the addition of water, which is characterized in that an inorganic, water-insoluble in Presence of one or more water-soluble compounds precipitated substance, preferably barium sulphate, without removal of the water-soluble chlorides still adhering to them after precipitation j and filtration in a concentration of 0.01 to 3.5%, sulphates of elements of the 1. and 2nd main group of the periodic table, preferably magnesium chloride and sodium sulfate, to a solids content of 45 to 75%, preferably 65%, having paste and the polycondensed starting materials is added.

Überraschend wurde gefunden, daß die erfindungsgemäße Paste entgegen dem Vorurteil der Fachwelt trotz der ihr anhaftenden Verunreinigungen den Ablauf der Polymerisationsreaktion nicht nachteilig beeinflußt und zu einem füllstoffhaltigen Produkt führt, das sich nicht nur einwandfrei zu füllstoffhaltiger Seide und daraus herzustellenden textlien Flächengebilden weiterverarbeiten läßt, sondern dessen textilphysikalische Eigenschaften außerdem noch beachtliche Verbesserungen aufweisen.Surprisingly, it has been found that the paste according to the invention, despite the prejudice of the art, despite the impurities adhering to the course of the polymerization does not adversely affected and leads to a filler-containing product that can be processed not only properly to filler-containing silk and fabric to be produced from textilien fabrics, but the Textile physical properties also have significant improvements.

Die 7'jgabe des gefällten, pastösen Füllstoffes zu den monomeren Ausgangsstoffen bewirkt offensichtlich eine weitestgehende Erhaltung der bei der Fällung erzielten Teilchengröße in der erfindungsgemäßen Größenordnung und trägt damit zu einer gleichmäßigen Verteilung des Füllstoffes irn Polymer bei.The 7'jgabe of the precipitated, pasty filler to the monomeric starting materials obviously causes a maximum preservation of the particle size achieved in the precipitation in the order of magnitude and thus contributes to a uniform distribution of the filler in the polymer.

Bei den zusammen mit dem Füllstoff in das Polymerisationsgemisch eingetragenen Verunreinigungen ist der erfindungsgemäße Kc entrationsbereich genau einzuhalten. Höhere Konzentrationen wirken sich destruktiv auf die Polymerisationskinetik und das Reaktionsprodukt aus. Sie lassen beispielsweise eine Steuerung dor Polymerisationsreaktion mit den üblichen Prozeßparametern teilweise unwirksam werden und führen zu einem Reaktionsprodukt mit derartiger Lösunpsviskosität.In the case of the impurities introduced into the polymerization mixture together with the filler, the entrainment range according to the invention must be strictly adhered to. Higher concentrations have a destructive effect on the polymerization kinetics and the reaction product. They allow, for example, a control dor polymerization reaction with the usual process parameters are partially ineffective and lead to a reaction product with such Lösunpsviscosity.

Die Fällung des Füllstoffes wird beispielsweise aus konzentrierten Lösungen vorgenommen. Bei mehreren in d r Lösung enthaltenen wasserlöslichen Verbindungen wie beispielsweise Natriumchlorid und Natriumsulfat, Kaliumchlorid und Kaliumsulfat oder Magnesiumchlorid und Magnesiumsulfat, ist der Einsatz ejnes kombinierten Fällmittels empfehlenswert.The precipitation of the filler is carried out, for example, from concentrated solutions. In the case of several water-soluble compounds contained in the solution, such as, for example, sodium chloride and sodium sulfate, potassium chloride and potassium sulfate or magnesium chloride and magnesium sulfate, the use of a combined precipitant is recommended.

Die erfindungsgemäße Konzentration der als Verunreinigungen wasserlöslichen Verbindungen läßt sich über die Konzentration der Ausgangslösung oder durch zwischenzeitliches Abdekantieren und erneutes Aufschlämmen einstellen. Erst nach Erreichen der erfindungsgemäßen Verunreinigungskonzentration wird filtriert und dabei der erfindungsgemäße Feststoffgehalt der Paste eingestellt.The concentration according to the invention of the compounds which are water-soluble as impurities can be adjusted by way of the concentration of the starting solution or by temporary decanting and reslurrying. Only after reaching the impurity concentration according to the invention is filtered and adjusted the solid content of the paste according to the invention.

Die neben dem Füllstoff eine oder mehrere Verunreinigungen enthaltende Paste wird in das zu polymerisierende System eingebracht und der Polymerisationsprozeß eingeleitet.The paste containing one or more impurities in addition to the filler is introduced into the system to be polymerized and initiated the polymerization process.

Die unter üblichen Prozeßbedingungen ablaufende Polymerisation erfolgt störungsfrei. Das erhaltene Reaktionsprodukt weist d!a angesteuerte Lösungsviskosität auf. Daraus hergestellte multifile Fäden zeichnen sich durch verbesserte textilphysikalische Parameter aus.The polymerization taking place under customary process conditions takes place without problems. The resulting reaction product has d! a controlled solution viscosity. The multifilament threads produced from this are characterized by improved textile-physical parameters.

Geg jnüber bekannten Lösungen weist die erfindungsgemäße Lösung folgende Vorteile auf:Contrary to known solutions, the solution according to the invention has the following advantages:

Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach und, da eine Feinreinigung des Füllstoffes entfällt, mit einem wesentlich verringerten Aufwand durchführbar. Es ermöglicht die Herstellung füllstoffhaltiger Fäden, die gleichzeitig verbesserte textilphysikalische Parameter aufweisen.The inventive method is simple and, since a fine cleaning of the filler is eliminated, with a significantly reduced effort feasible. It makes it possible to produce filler-containing threads which at the same time have improved textile-physical parameters.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an Ausführungsbeispielen nachstehend näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments:

Example 1:

Zur Herstellung von füllstoff haltigem Polyamid wurde in 1300g flüssiges ε-Aminokaprolaktam als Paste mit einem Wassergehalt von 48% in einer Menge von insgesamt 137g hochgereinigies Bariumsulfat eingerührt und zusammen mit 49,2g Aminokapronsäure und 2,03g Benzoesäure bei 280°C 8 Stunden lang in einem Laborautoklav polymerisiert. Das eine Lösungsviskosität von 2,48 aufweisende Reaktionsprodukt unterzog man nach Granulierung einem Extraktions- und Trocknungsprozeß. Aus diesem Granulat ließ sich eine Seide mit dem Titer 10 tex (12) erspinnen, die bei einer Reißdehnung von 38,4% eine Reißfestigkeit von 38,4cN/tex aufwies.For the production of polyamide containing filler was in 1300g liquid ε-aminocaprolactam stirred as a paste with a water content of 48% in a total amount of 137g hochgereinigies barium sulfate and together with 49.2g Aminokapronsäure and 2.03g benzoic acid at 280 ° C for 8 hours in polymerized in a laboratory autoclave. The reaction product having a solution viscosity of 2.48 was subjected to an extraction and drying process after granulation. From this granulate, a silk with a titre of 10 tex (12) could be spun, which had a breaking strength of 38.4% and a tear strength of 38.4 cN / tex.

Example 2:

Im Gegensatz zu dem in Beispiel 1 eingesetzten hochgereinigten Bariumsulfat erfolgte die Pastenherstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei 300g in 1000ml Wasser gelöstes Bariumchlorid langsam mit einer kalten Lösung von 318g Magnesiumsulfat in 2000ml Wasser versetzt und das gefällte Bariumsulfat sofort abfiltriert wurde. Die erhaltene 416g Bariumsulfatpaste mit einem Wassergehalt von 31 % wies als Verunreinigung 5,0 g Magnesiumchlorid auf, was einer Verunreinigungskonzentration von 1,2% entspricht. 103g dieser wäßrigen, einen Feststoffgehalt von 69% aufweisenden Paste wurden, analog Beispiel 1, in 1300g flüssiges ε-Aminokaprolaktam eingetragen und polymerisiert. Die aus dem "~In contrast to the highly purified barium sulfate used in Example 1, the paste was prepared by the novel process, 300g dissolved in 1000 ml of water barium slowly mixed with a cold solution of 318 g of magnesium sulfate in 2000 ml of water and the precipitated barium sulfate was filtered off immediately. The obtained 416 g of barium sulfate paste having a water content of 31% had as an impurity 5.0 g of magnesium chloride, which corresponds to an impurity concentration of 1.2%. 103g of this aqueous paste, having a solids content of 69%, were introduced and polymerized analogously to Example 1 in 1300 g of liquid ε-aminokaprolactam. The from the "~

Reaktionsprodukt, das eine Lösungsviskosität von 2,61 hatte, ersponnenen Fäden des Titers 10tex (12) zsigten gegenüber den Fäden im Beispiel 1 bei einer Reißdehnung von 37,7% eine erhöhte Reißfestigkeit von 43,4cN/tex.Reaction product, which had a solution viscosity of 2.61 spun threads of the titer 10tex (12) compared to the threads in Example 1 with an elongation at break of 37.7% an increased tensile strength of 43.4 cN / tex.

Claims

Method for producing a filler! aqueous, aqueous paste which is prepared from an inorganic finely divided, in the polymer, especially in the polyamide, insoluble Sub ^r '.anz with the addition of water, characterized in that an inorganic, water-insoluble in the presence of one or more water-soluble compounds precipitated substance, preferably barium sulfate without removing the water-soluble chlorides or sulphates of elements of the 1st and 2nd main groups of the Periodic Table, preferably magnesium chloride and sodium sulphate, remaining after the precipitation and filtration in a concentration of 0.01 to 3.5% to a solids content of 45 to 75%, preferably 65%, having paste prepared.

Field of application of the invention>