DE102004044092A1

DE102004044092A1 - Process for the production of monofilaments, fibers and bristles with high rigidity

Info

Publication number: DE102004044092A1
Application number: DE200410044092
Authority: DE
Inventors: Harald KRÖGER; Wolfgang Dr. Sauerer
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-03-16
Also published as: WO2006027078A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Monofilen, Fasern oder Borsten mit einem Durchmesser von mindestens 0,05 mm, aus Polyacetalhomo- oder -copolymeren durch Verspinnen, wobei das Polyacetal in einer Spinnvorrichtung durch eine Spinndüse gepresst und die aus der Düse austretenden Filamente durch eine Kühlflüssigkeit abgekühlt und danach verstreckt werden, und wobei der Abstand der Spinndüse zur Kühlflüssigkeit maximal 15 cm beträgt.Process for the preparation of monofilaments, fibers or bristles with a diameter of at least 0.05 mm, of polyacetal homo- or copolymers by spinning, wherein the polyacetal is pressed through a spinneret in a spinning device and the filaments emerging from the nozzle are cooled by a cooling liquid and are then stretched, and wherein the distance of the spinneret to the cooling liquid is at most 15 cm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Monofilen, Fasern oder Borsten mit einem Durchmesser von mindestens 0,05 mm, aus Polyacetalhomo- oder -copolymeren durch Verspinnen, wobei das Polyacetal in einer Spinnvorrichtung durch eine Spinndüse gepresst und die aus der Düse austretenden Filamente durch eine Kühlflüssigkeit abgekühlt und danach verstreckt werden, und wobei der Abstand der Spinndüse zur Kühlflüssigkeit maximal 15 cm beträgt.The Invention relates to a process for the production of monofilaments, Fibers or bristles having a diameter of at least 0.05 mm, from polyacetal homo- or copolymers by spinning, wherein the polyacetal pressed in a spinning device through a spinneret and from the Nozzle escaping Filaments through a coolant chilled and then stretched, and wherein the distance of the spinneret to the cooling liquid maximum 15 cm.

Außerdem betrifft die Erfindung die nach dem Verfahren erhältlichen Monofile, Fasern und Borsten, deren Verwendung in Filtern, Bändern, Geflechten, Zwirnen, Geweben, Vliesen, Bürsten, Besen und Pinseln und schließlich die Filter, Bänder, Geflechte, Zwirne, Gewebe, Vliese, Bürsten, Besen und Pinsel enthaltend die Monofile, Fasern und Borsten.It also concerns the invention the obtainable by the process monofilaments, fibers and Bristles, their use in filters, tapes, braids, twines, Fabrics, fleeces, brushes, Brooms and brushes and finally the filters, bands, Braids, threads, fabrics, fleeces, brushes, brooms and brushes containing the Monofilaments, fibers and bristles.

Monofile (Monofilamente, also einfädige endlose Fasern), Fasern und Borsten (geschnittene Monofile mit mindestens 0,05 mm Durchmesser und definierter Länge) aus z.B. Polyamiden oder Polyestern wie Polybutylenterephthalat (PBT), und Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt.monofilament (Monofilaments, so single-thread endless fibers), fibers and bristles (cut monofilaments with at least 0.05 mm diameter and defined length) of e.g. Polyamides or Polyesters such as polybutylene terephthalate (PBT), and methods for their use Production are known.

In der JP 2002266183 offengelegt am 18.09.2002, wird gemäß Derwent-Referat AN 2003-423900 die Herstellung eines Polyacetal-Monofilaments mit „size 125 d" beschrieben.In the JP 2002266183 published on 18.09.2002, according to Derwent Unit AN 2003-423900 the preparation of a polyacetal monofilament is described with "size 125 d".

Die DE-OS 1 947 430 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfäden und – fasern aus Polyacetalen, z.B. Polyoxymethylen, und Polyolefinen. In den Beispielen werden die aus der Spinndüse austretenden Polymerfäden an der Luft abkühlen gelassen und auf eine Rolle gewickelt. Der Titer der Fäden beträgt 6 dtex, was einem Faserdurchmesser von 0,02 mm entspricht.The DE-OS 1 947 430 discloses a method for producing composite threads and fibers of polyacetals, e.g. Polyoxymethylene, and polyolefins. In the Examples are the polymer threads emerging from the spinneret at the Cool air left and wrapped on a roll. The denier of the threads is 6 dtex, which corresponds to a fiber diameter of 0.02 mm.

Für zahlreiche technische Anwendungen sind jedoch Monofilamente, Fasern und Borsten mit einem Durchmesser von mindestens 0,05 mm erforderlich, die sich außerdem durch eine hohe Biegesteifigkeit auszeichnen. Solche Fasern lassen sich mit dem Verfahren der genannten DE-OS nicht herstellen.For many However, technical applications are monofilaments, fibers and bristles required with a diameter of at least 0.05 mm, which is Furthermore characterized by a high bending stiffness. Leave such fibers do not produce with the method of the aforementioned DE-OS.

Die Biegesteifigkeit der Monofile, Fasern und Borsten des Standes der Technik nimmt mit abnehmendem Durchmesser sehr stark ab, üblicherweise mit der dritten Potenz des Durchmessers. Dünne Borsten mit sehr hoher Biegesteifigkeit lassen sich bisher nur aus Metallen herstellen.The Flexural rigidity of monofilaments, fibers and bristles of the prior art Technique decreases very much with decreasing diameter, usually with the third power of the diameter. Thin bristles with very high Bending stiffness can be produced so far only from metals.

Es bestand die Aufgabe, den geschilderten Nachteilen abzuhelfen. Insbesondere sollte ein Verfahren bereitgestellt werden, mit dem sich Polyacetale wie Polyoxymethylen (POM) zu Monofilen, Fasern oder Borsten von mindestens 0,05 mm Durchmesser verarbeiten lassen. Die mit dem Verfahren erhaltenen Monofile, Fasern und Borsten sollten eine hohe Biegesteifigkeit aufweisen.It The task was to remedy the disadvantages described. Especially A process should be provided which comprises polyacetals such as polyoxymethylene (POM) to monofilaments, fibers or bristles of at least 0.05 mm in diameter. The with the procedure obtained monofilaments, fibers and bristles should have a high flexural strength exhibit.

Demgemäß wurde das eingangs definierte Verfahren, die genannten Monofile, Fasern und Borsten, deren erwähnte Verwendung und schließlich die Filter, Bänder, Geflechte, Zwirne, Gewebe, Vliese, Bürsten, Besen und Pinsel enthaltend die Monofile, Fasern und Borsten, gefunden. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Accordingly, became the method defined at the outset, the monofilaments, fibers mentioned and bristles, whose mentioned Use and finally the filters, bands, Braids, threads, fabrics, nonwovens, brushes, brooms and brushes containing the monofilaments, fibers and bristles found. Preferred embodiments The invention can be found in the dependent claims.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Polyacetale sind insbesondere Polyoxymethylenhomo- oder -copolymere (POM). Sie sind als solche bekannt und handelsüblich. Die Homopolymere werden durch Polymerisation von Formaldehyd oder – bevorzugt – Trioxan hergestellt; bei der Herstellung der Copolymere werden außerdem Comonomere mitverwendet.The in the method according to the invention used polyacetals are in particular polyoxymethylene homo- or copolymers (POM). They are known as such and commercially available. The Homopolymers are prepared by polymerization of formaldehyde or, preferably, trioxane produced; in the preparation of the copolymers also become comonomers concomitantly.

Ganz allgemein weisen derartige POM-Polymere mindestens 50 mol-% an wiederkehrenden Einheiten – CH₂O – in der Polymerhauptkette auf. Polyoxymethylencopolymere sind bevorzugt, insbesondere solche, die neben den wiederkehrenden Einheiten – CH₂O- noch bis zu 50, vorzugsweise 0,1 bis 20, insbesondere 0,3 bis 10 mol-% und ganz besonders bevorzugt 2 bis 6 mol-% an wiederkehrenden Einheiten.

wobei R¹ bis R⁴ unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine C₁-bis C₄-Alkylgruppe oder eine halogensubstituierte Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und R⁵ eine – CH₂-, -CH₂O -, eine C₁- bis C₄-Alkyl- oder C₁- bis C₄-Haloalkyl substituierte Methylengruppe oder eine entsprechende Oxymethylengruppe darstellen und n einen Wert im Bereich von 0 bis 3 hat. Vorteilhafterweise können diese Gruppen Ringöffnung von cyclischen Ethern in die Copolymere eingeführt werden. Bevorzugte cyclische Ether sind solche der Formel

wobei R¹ bis R⁵ und n die oben genannte Bedeutung haben. Nur beispielsweise seien Ethylenoxid, 1,2-Propylenoxid, 1,2-Butylenoxid, 1,3-Butylenoxid, 1,3-Dioxan, 1,3-Dioxolan und 1,3-Dioxepan (= Butandiolformal, BUFO) als cyclische Ether genannt sowie lineare Oligo- oder Polyformale wie Polydioxolan oder Polydioxepan als Comonomere genannt.Generally, such POM polymers have at least 50 mole percent of repeating units - CH ₂ O - in the polymer backbone. Polyoxymethylene copolymers are preferred, in particular those which, in addition to the recurring units - CH ₂ O-, still up to 50, preferably 0.1 to 20, in particular 0.3 to 10 mol% and very particularly preferably 2 to 6 mol% of recurring Units.

where R ¹ to R ⁴ independently of one another are a hydrogen atom, a C _{1 to} C ₄ alkyl group or a halogen-substituted alkyl group having 1 to 4 C atoms and R ^{5 is} a - CH ₂ -, -CH ₂ O-, a C ₁ - to C ₄ -alkyl or C ₁ - to C ₄ haloalkyl substituted methylene group or a corresponding oxymethylene group and n has a value in the range of 0 to 3. Advantageously, these ring opening groups of cyclic ethers can be introduced into the copolymers. Preferred cyclic ethers are those of the formula

wherein R ¹ to R ⁵ and n have the abovementioned meaning. For example, ethylene oxide, 1,2-propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 1,3-butylene oxide, 1,3-dioxane, 1,3-dioxolane and 1,3-dioxepane (= butanediol formal, BUFO) may be mentioned as cyclic ethers and linear oligo- or polyformals such as polydioxolane or polydioxepane called comonomers.

Ebenfalls geeignet sind Oxymethylenterpolymerisate, die beispielsweise durch Umsetzung von Trioxan, einem der vorstehend beschriebenen cyclischen Ether mit einem dritten Monomeren, vorzugsweise bifunktionellen Verbindungen der Formel

wobei Z eine chemische Bindung, -O-, -ORO- (R=C₁- bis C₈-Alkylen oder C₃- bis C₈-Cycloalkylen) ist, hergestellt werden.Also suitable are Oxymethylenterpolymerisate, for example, by reacting trioxane, one of the cyclic ethers described above with a third monomer, preferably bifunctional compounds of the formula

wherein Z is a chemical bond, -O-, -ORO- (R = C ₁ - to C ₈ -alkylene or C ₃ - to C ₈ -cycloalkylene) can be prepared.

Bevorzugte Monomere dieser Art sind Ethylendiglycid, Diglycidylether und Diether aus Glycidylen und Formaldehyd, Dioxan oder Trioxan im Molverhältnis 2:1 sowie Diether aus 2 mol Glycidylverbindung und 1 mol eines aliphatischen Diols mit 2 bis 8 C-Atomen wie beispielsweise die Diglycidylether von Ethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, Cyclobutan-1,3-diol, 1,2-Propandiol und Cyclohexan-1,4-diol, um nur einige Beispiele zu nennen.preferred Monomers of this type are ethylene diglycidyl, diglycidyl ether and diether from glycidylene and formaldehyde, dioxane or trioxane in the molar ratio 2: 1 and diether from 2 mol glycidyl compound and 1 mol of an aliphatic Diols with 2 to 8 carbon atoms such as the diglycidyl ethers of ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, cyclobutane-1,3-diol, 1,2-propanediol and cyclohexane-1,4-diol, to name just a few examples to call.

Endgruppenstabilisierte Polyoxymethylenpolymerisate, die an den Kettenenden C-C- oder -O-CH₃-Bindungen aufweisen, werden besonders bevorzugt.End-group stabilized polyoxymethylene polymers which have C-C or -O-CH ₃ bonds at the chain ends are particularly preferred.

Die bevorzugten Polyoxymethylencopolymere haben Schmelzpunkte von mindestens 150°C und Molekulargewichte (Gewichtsmittelwert) M_w im Bereich von 5.000 bis 300.000, vorzugsweise von 7.000 bis 250.000. Insbesondere bevorzugt sind POM-Copolymerisate mit einer Uneinheitlichkeit (M_w/M_n) von 2 bis 15, bevorzugt von 2 bis 9. Die Messungen erfolgen in der Regel über Gelpermeationschromatographie (GPC) – SEC (size exclusion chromatography), der M_n-Wert (Zahlenmittel des Molekulargewichtes) wird im allgemeinen bestimmt mittels GPC-SEC.The preferred polyoxymethylene copolymers have melting points of at least 150 ° C and weight average molecular weights M _w in the range of 5,000 to 300,000, preferably 7,000 to 250,000. Particular preference is given to POM copolymers having a nonuniformity (M _w / M _n ) of from 2 to 15, preferably from 2 to 9. The measurements are generally carried out by gel permeation chromatography (GPC) - SEC (size exclusion chromatography), the M _n - Value (number average molecular weight) is generally determined by GPC-SEC.

Die Molekulargewichte des Polymeren können gegebenenfalls durch die bei der Trioxanpolymerisation üblichen Regler auf die angestrebten Werte eingestellt werden. Als Regler kommen Acetale bzw. Formale einwertiger Alkohole, die Alkohole selbst sowie die als Kettenüberträger fungierenden geringen Mengen Wasser, deren Anwesenheit sich in der Regel nie vollständig vermeiden lässt, in Frage. Die Regler werden in Mengen von 10 bis 10.000 ppm, vorzugsweise von 100 bis 1.000 ppm, eingesetzt.The If appropriate, molecular weights of the polymer can be determined by customary in trioxane polymerization Regulator can be set to the desired values. As a regulator come acetals or formals of monohydric alcohols, the alcohols themselves as well as acting as chain transfer agents small amounts of water whose presence usually never Completely avoid, in question. The regulators are used in quantities of 10 to 10,000 ppm, preferably from 100 to 1,000 ppm.

Als Initiatoren (auch als Katalysatoren bezeichnet) werden die bei der Trioxanpolymerisation üblichen kationischen Starter verwendet. Es eignen sich Protonensäuren, wie fluorierte oder chlorierte Alkyl- und Arylsulfonsäuren, z.B. Perchlorsäure, Trifluormethansulfonsäure oder Lewis-Säuren, wie z.B. Zinntetrachlorid, Arsenpentafluorid, Phosphorsäurepentafluorid und Bortrifluorid sowie deren Komplexverbindungen und salzartige Verbindungen, z.B. Bortrifluorid-Etherate und Triphenylmethylenhexafluorophosphat. Die Initiatoren (Katalysatoren) werden in Mengen von etwa 0,01 bis 1.000 ppm, vorzugsweise 0,01 bis 500 ppm und insbesondere von 0,01 bis 200 ppm eingesetzt. Im allgemeinen empfiehlt es sich, den Initiator in verdünnter Form zuzusetzen, vorzugsweise in Konzentrationen von 0,005 bis 5 Gew.-%. Als Lösungsmittel hierfür können inerte Verbindungen wie aliphatische, cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe z.B. Cyclohexan, halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, Glykolether usw. verwendet werden. Besonders bevorzugt ist Triglyme als Lösungsmittel (Triethylenglykoldimethylether).Initiators (also referred to as catalysts) are the cationic initiators customary in trioxane polymerization. Proton acids are suitable, such as fluorinated or chlorinated alkyl and arylsulfonic acids, for example perchloric acid, trifluoromethanesulfonic acid or Lewis acids, for example tin tetrachloride, arsenic pentafluoride, phosphoric pentafluoride and boron trifluoride and their complex compounds and salt-like compounds, for example boron trifluoride etherates and triphenylmethylene hexafluorophosphate. The initiators (catalysts) are used in amounts of about 0.01 to 1000 ppm, preferably 0.01 to 500 ppm and in particular from 0.01 to 200 ppm. In general, it is advisable zuzuset the initiator in dilute form zen, preferably in concentrations of 0.005 to 5 wt .-%. Suitable solvents for this purpose are inert compounds such as aliphatic, cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, halogenated aliphatic hydrocarbons, glycol ethers, etc. can be used. Particularly preferred is triglyme as a solvent (triethylene glycol dimethyl ether).

Zusätzlich zu den Initiatoren können Cokatalysatoren mitverwendet werden. Die sind Alkohole jeglicher Art, z.B. aliphatische Alkohole mit 2 bis 20 C-Atomen, wie t-Amylalkohol, Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol, Hexanol; aromatische Alkohole mit 2 bis 30 C-Atomen, wie Hydrochinon; halogenierte Alkohole mit 2 bis 20 C-Atomen, wie Hexafluorisopropanol; ganz besonders bevorzugt sind Glykole jeder Art, insbesondere Diethylenglykol und Triethylenglykol; und aliphatische Dihydroxyverbindungen, insbesondere Diole mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen wie 1,2-Ethandiol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,4-Hexandiol, 1,4-Cyclohexandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol und Neopentylglykol.In addition to the initiators can Cocatalysts are used. They are all alcohols Kind, e.g. aliphatic alcohols having 2 to 20 C atoms, such as t-amyl alcohol, Methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol; aromatic Alcohols having 2 to 30 C atoms, such as hydroquinone; halogenated alcohols having 2 to 20 carbon atoms, such as hexafluoroisopropanol; most notably preferred are glycols of any kind, in particular diethylene glycol and triethylene; and aliphatic dihydroxy compounds, especially diols with 2 to 6 carbon atoms, such as 1,2-ethanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol and neopentyl glycol.

Monomere, Initiatoren, Cokatalysator und gegebenenfalls Regler können auf beliebige Weise vorgemischt oder auch getrennt voneinander dem Polymerisationsreaktor zugegeben werden. Ferner können die Komponenten zur Stabilisierung sterische gehinderte Phenole enthaften wie in EP-A 129369 oder EP-A 128739 beschrieben.monomers Initiators, cocatalyst and optionally regulators can any way premixed or separated from each other the polymerization reactor be added. Furthermore, can the components for stabilizing sterically hindered phenols enthaften as described in EP-A 129369 or EP-A 128739.

Vorzugsweise wird direkt anschließend an die Polymerisation die Polymerisationsmischung desaktiviert, vorzugsweise ohne dass eine Phasenveränderung erfolgt. Die Desaktivierung der Initiatorreste (Katalysatorreste) erfolgt in der Regel durch Zugabe von Desaktivatoren zur Polymerisationsschmelze. Geeignete Desaktivatoren sind z.B. Ammoniak sowie primäre, sekundäre oder tertiäre, aliphatische und aromatische Amine, z.B. Trialkylamine wie Triethylamin. Außerdem geeignet sind basisch reagierende Salze, wie Soda und Borax, weiterhin die Carbonate und Hydroxide der Alkali- und Erdalkalimetalle, außerdem auch Alkoholate wie Natriumethanolat. Die Desaktivatoren werden üblicherweise den Polymeren in Mengen von vorzugsweise 0,01 ppmw (parts per million by weight) bis zu 2 Gew.-% zugesetzt. Weiterhin sind Alkali- bzw. Erdalkalialkyle als Desaktivatoren bevorzugt, welche 2 bis 30 C-Atome im Alkylrest aufweisen. Als besonders bevorzugte Metalle seien Li, Mg und Na genannt, wobei n-Butyllithium besonders bevorzugt ist.Preferably will be followed directly the polymerization mixture deactivates the polymerization mixture, preferably without a phase change takes place. The deactivation the initiator residues (catalyst residues) are usually carried out by Addition of deactivators to the polymerization melt. Suitable deactivators are e.g. Ammonia and primary, secondary or tertiary, aliphatic and aromatic amines, e.g. Trialkylamines such as triethylamine. Furthermore Also suitable are basic salts, such as soda and borax the carbonates and hydroxides of the alkali and alkaline earth metals, as well as Alcoholates, such as sodium ethanolate. The deactivators are usually the polymers in amounts of preferably 0.01 ppmw (parts per million by weight) up to 2% by weight. Furthermore, alkali or Erdalkalialkyle preferred as deactivators, which 2 to 30 carbon atoms in the alkyl radical. As particularly preferred metals are Li, Mg and Na mentioned, with n-butyllithium being particularly preferred.

POM aus Formaldehyd sind in üblicher Weise durch Polymerisation in der Gasphase, in Lösung, durch Fällungspolymerisation oder in Masse (Substanz) herstellbar. POM aus Trioxan werden in der Regel durch Polymerisation in Masse erhalten, wozu man jegliche Reaktoren mit hoher Mischwirkung verwenden kann. Die Reaktionsführung kann dabei homogen erfolgen, z.B. in einer Schmelze, oder heterogen, z.B. als Polymerisation zu einem Feststoff oder Feststoffgranulat. Geeignet sind beispielsweise Schalenreaktoren, Pflugscharmischer, Rohrreaktoren, Listreaktoren, Kneter (z.B. Busskneter), Extruder mit beispielsweise einer oder zwei Schnecken, und Rührreaktoren, wobei die Reaktoren statische oder dynamische Mischer aufweisen können.POM from formaldehyde are in common Manner by polymerization in the gas phase, in solution, by precipitation polymerization or in mass (substance) to produce. POM from trioxane will be in usually obtained by bulk polymerization, including any Reactors with high mixing effect can use. The reaction can be homogeneous, e.g. in a melt, or heterogeneous, e.g. as polymerization to a solid or solid granules. For example, shell reactors, plowshare mixers, Tubular reactors, list reactors, kneaders (e.g., Buss kneaders), extruders with, for example, one or two screws, and stirred reactors, the reactors having static or dynamic mixers can.

Bei einer Polymerisation in Masse, z.B. in einem Extruder, entsteht durch das aufgeschmolzene Polymer eine sog. Schmelzeabdichtung, wodurch flüchtige Bestandteile im Extruder verbleiben. Man dosiert die vorstehenden Monomere in die im Extruder vorhandene Polymerschmelze, gemeinsam oder getrennt von den Initiatoren (Katalysatoren), bei einer bevorzugten Temperatur der Reaktionsmischung von 62 bis 114°C. Bevorzugt werden auch die Monomere (Trioxan) in geschmolzenem Zustand dosiert, z.B. bei 60 bis 120°C. Aufgrund der exothermen Polymerisationsreaktion muss üblicherweise lediglich beim Start des Verfahrens das Polymer im Extruder aufgeschmolzen werden; anschließend reicht die entstehende Polymerisationswärme aus, um das gebildete POM-Polymer aufzuschmelzen bzw. schmelzflüssig zu halten.at a bulk polymerization, e.g. in an extruder, arises through the molten polymer, a so-called melt sealing, making volatile Components remain in the extruder. You dose the above Monomers in the present in the extruder polymer melt, together or separately from the initiators (catalysts), in a preferred Temperature of the reaction mixture from 62 to 114 ° C. Also preferred are the Monomers (trioxane) dosed in the molten state, e.g. at 60 up to 120 ° C. Due to the exothermic polymerization reaction usually has only at the start of the process, the polymer melted in the extruder become; subsequently The resulting heat of polymerization is sufficient to the formed POM polymer melt or molten to keep.

Die Schmelzepolymerisation erfolgt in der Regel bei 1,5 bis 500 bar und 130 bis 300°C, und die Verweilzeit der Polymerisationsmischung im Reaktor beträgt üblicherweise 0,1 bis 20, bevorzugt 0,4 bis 5 min. Vorzugsweise führt man die Polymerisation bis zu einem Umsatz über 30 %, z.B. 60 bis 90 %.The Melt polymerization usually takes place at 1.5 to 500 bar and 130 to 300 ° C, and the residence time of the polymerization mixture in the reactor is usually 0.1 to 20, preferably 0.4 to 5 min. Preferably, one leads the polymerization to a conversion above 30%, e.g. 60 to 90%.

Das eingesetzte Poylacetal kann Zusatzstoffe und/oder Verarbeitungshilfsmittel enthalten, wie sie in der Spinn- bzw. Fasertechnologie üblich sind. Solche Additive sind beispielsweise Farbmittel, insbesondere Farbstoffe und Pigmente, Gleitmittel, Flammschutzmittel, Antioxidantien, Stabilisatoren gegen Lichteinwirkung, Füll-, Verstärkungs- oder Mattierungsmittel, Antistatika, sowie andere Zusatzstoffe, oder deren Mischungen. Sie werden in den dafür üblichen Mengen verwendet.The used Poylacetal can additives and / or processing aids contain, as they are customary in the spinning or fiber technology. Such additives are, for example, colorants, in particular dyes and pigments, lubricants, flame retardants, antioxidants, stabilizers against exposure to light, filling, Reinforcing or matting agents, Antistatic agents, as well as other additives, or mixtures thereof. she be in the usual Used quantities.

Im Sinne der Erfindung sollen unter Polyacetal auch Polyacetal-Blends verstanden werden, die neben Polyacetal weitere Polymere enthalten. Solche weiteren Polymere sind insbesondere solche, die mit Polyacetalen verträglich sind im Sinne einer teilwei sen oder vollständigen Mischbarkeit. Geeignete weitere Polymere sind beispielsweise Polyolefine wie Polyethylen, z.B. in Mengen bis 1 Gew.-%. Jedoch sind auch mehrphasige Polyacetal-Blends geeignet, beispielsweise solche mit thermoplastischen Polyurethanen, oder mit Kautschuken z.B. auf Basis von Dienen, Acrylaten, Silikonen oder Ethylen-Propylen. Der Anteil der weiteren Polymere am Polyacetal-Blend beträgt üblicherweise 0 bis 50, bevorzugt 0 bis 30 und insbesondere 0 bis 20 Gew.-%.For the purposes of the invention, polyacetal is also to be understood as meaning polyacetal blends which contain other polymers in addition to polyacetal. Such other polymers are in particular those which are compatible with polyacetals in the sense of a teilwei sen or complete miscibility. Suitable further polymers are, for example, polyolefins such as polyethylene, for example in amounts of up to 1% by weight. However, they are also multiphase Polyacetal blends suitable, for example, those with thermoplastic polyurethanes, or with rubbers, for example based on dienes, acrylates, silicones or ethylene-propylene. The proportion of the further polymers on the polyacetal blend is usually 0 to 50, preferably 0 to 30 and in particular 0 to 20 wt .-%.

Erfindungsgemäß wird das Polyacetal versponnen, also in einer Spinnvorrichtung verarbeitet, indem es durch eine Spinndüse gepresst wird. Dazu sind alle dem Fachmann bekannten Spinnvorrichtungen geeignet, beispielsweise das Schmelz-, Nass- oder Trockenspinnen, wobei das Schmelzspinnverfahren bevorzugt ist.According to the invention Polyacetal spun, that is processed in a spinning device, by passing it through a spinneret is pressed. These are all known to those skilled spinning devices suitable, for example, melt, wet or dry spinning, the melt spinning method is preferred.

Beim Schmelzspinnen wird das Polyacetal z.B. in einem Extruder oder einer anderen geeigneten Vorrichtung aufgeschmolzen und ggf. mit den genannten Additiven vermischt. Die den Extruder verlassende Schmelze wird beispielsweise mittels einer Zahnrad- oder sonstigen Pumpe durch einen Schmelzefilter gefördert und schließlich durch eine Spinndüse gepresst, die z.B. als Düsenplatte ausgestaltet sein kann. Aus der Spinndüse treten Filamente aus, deren Durchmesser sich aus der Geometrie der Düse ergibt.At the Melt spinning, the polyacetal is e.g. in an extruder or a other suitable device melted and possibly with the mentioned Mixed additives. The melt leaving the extruder becomes for example by means of a gear or other pump promoted a melt filter and finally through a spinneret pressed, e.g. as a nozzle plate can be designed. From the spinneret emerge filaments whose Diameter resulting from the geometry of the nozzle.

Die Temperatur der Polyacetalschmelze beträgt in der Regel 170 bis 250, bevorzugt 180 bis 225°C, und die Austrittsgeschwindigkeit v₀, mit der die Filamente aus der Spinndüse austreten, beträgt üblicherweise 0,5 bis 20, insbesondere 2 bis 10 m/min.The temperature of the polyacetal melt is generally 170 to 250, preferably 180 to 225 ° C, and the exit velocity v ₀ , at which exit the filaments from the spinneret, is usually 0.5 to 20, in particular 2 to 10 m / min.

Erfindungsgemäß werden die aus der Spinndüse austretenden Filamente durch eine Kühlflüssigkeit abgekühlt. Ebenfalls erfindungsgemäß beträgt der Abstand der Spinndüse zur Kühlflüssigkeit maximal 15 cm, bevorzugt maximal 10 cm und insbesondere maximal 8 cm, besonders bevorzugt maximal 6 cm.According to the invention those from the spinneret exiting filaments cooled by a cooling liquid. Also According to the invention, the distance the spinneret to the coolant maximum 15 cm, preferably not more than 10 cm and in particular maximum 8 cm, more preferably at most 6 cm.

Dabei ist unter Abstand diejenige Strecke zu verstehen, die das Filament von der Austrittsöffnung der Spinndüse bis zum Kontakt mit der Kühlflüssigkeit zurücklegt. Verwendet man beispielsweise ein Wasserbad (siehe weiter unten) und ordnet man die Spinndüse senkrecht über dem Bad an, so fällt das Filament senkrecht in das Bad und der genannte Abstand ist die Strecke zwischen Düsenaustrittsöffnung und Wasseroberfläche.there is to be understood by distance the distance that the filament from the outlet the spinneret until contact with the coolant travels. For example, use a water bath (see below) and assign the spinneret vertically above the bathroom, so falls the filament is perpendicular to the bath and the said distance is the Distance between the nozzle outlet opening and Water surface.

Der minimale Abstand Spinndüse-Kühlflüssigkeit kann null betragen, d.h. die Filamente können unmittelbar in die Kühlflüssigkeit austreten, beispielsweise indem die Außenseite der Spinndüse (Düsenplatte) in die Kühlflüssigkeit eintaucht oder von ihr benetzt wird. In diesem Fall kann man die Spinndüse ggf. derart beheizen, dass ein vorzeitiges Erstarren des Polyacetals in der Düse vermieden wird.Of the minimum distance spinneret coolant can be zero, i. The filaments can go directly into the coolant emerge, for example, by the outside of the spinneret (nozzle plate) into the coolant dips in or is wetted by her. In this case you can the spinneret if necessary, heat such that premature solidification of the polyacetal in the nozzle is avoided.

Apparativ einfacher ist es, die Kühlflüssigkeit in einem geringen Abstand – z.B. mindestens 1 mm – zur Spinndüse anzuordnen, sodass die Filamente zwar zunächst in die Atmosphäre austreten, dann aber sofort in die Kühlflüssigkeit eintauchen.of apparatus easier is the coolant at a small distance - e.g. at least 1 mm - to the spinneret, so that the filaments first into the atmosphere emerge, but then immediately immerse in the coolant.

Bevorzugt erfolgt das Abkühlen in einem Flüssigkeitsbad, d.h. die Kühlflüssigkeit befindet sich in einem Behälter, durch den die Filamente hindurchgeführt werden. Die Filamente werden in der Regel mittels Stäben (z.B. glatt oder mit Rillen versehen), Rollen oder anderer Vorrichtungen durch das Bad geführt. Die Verweilzeit des Filaments im Flüssigkeitsbad ergibt sich aus der Weglänge, die das Filament im Bad zurücklegt, und der Geschwindigkeit v₁, mit der das Filament durch das Bad bewegt wird, und beträgt üblicherweise 1 bis 180 sec. Üblicherweise ist v₁ gleich v₀ oder etwas größer als v₀, damit das Filament im Flüssigkeitsbad stabil geführt werden kann.Preferably, the cooling takes place in a liquid bath, ie the cooling liquid is in a container through which the filaments are passed. The filaments are usually passed through bars by means of rods (eg smooth or grooved), rollers or other devices. The residence time of the filament in the liquid bath results from the path length traveled by the filament in the bath and the velocity v ₁ at which the filament is moved through the bath, and is usually 1 to 180 sec. Usually, v _{1 is} equal to v ₀ or slightly larger than v ₀ , so that the filament can be stably guided in the liquid bath.

Anstelle eines Flüssigkeitsbades kann man zum Abkühlen der Filamente auch einen Flüssigkeitsschwall oder andere Ausgestaltungen verwenden, die eine wirksame Abkühlung der Filamente gewährleisten.Instead of a liquid bath you can cool down the filaments also a liquid surge or other embodiments that provide effective cooling of the Ensuring filaments.

Als Kühlflüssigkeiten eigen sich alle Flüssigkeiten, welche die Polyacetalfilamente nicht in unerwünschter Weise chemisch oder physikalisch verändern. Geeignet sind beispielsweise Wasser, wässrige Lösungen (z.B. von Salzen, schwachen Säuren, schwachen oder starken Basen), organische Flüssigkeiten wie z.B. Alkohole, Ether, Ketone, Mineralöle, Kohlenwasserstoffe, Silikonöle und andere Flüssigkeiten, wobei die genannten Verbindungen unhalogeniert oder halogeniert, aliphatisch, cycloaliphatisch oder aromatisch sein können. Bevorzugt verwendet man Wasser oder wässrige Lösungen, besonders bevorzugt ist Wasser.When coolants all liquids, which does not undesirably chemically or the polyacetal filaments physically change. For example, water, aqueous solutions (e.g., salts, weak ones) are suitable acids, weak or strong bases), organic liquids such as e.g. alcohols, Ethers, ketones, mineral oils, Hydrocarbons, silicone oils and other liquids, wherein said compounds are unhalogenated or halogenated, aliphatic, cycloaliphatic or aromatic. Prefers you use water or water Solutions, particularly preferred is water.

Vorzugsweise kühlt man mittels eines Wasserbades ab.Preferably one cools by means of a water bath.

Die Temperatur der Kühlflüssigkeit beträgt üblicherweise –20 bis 120, bevorzugt 0 bis 95 und insbesondere 15 bis 80°C.The Temperature of the coolant is usually -20 to 120, preferably 0 to 95 and especially 15 to 80 ° C.

Erfindungsgemäß werden die Filamente nach dem Abkühlen verstreckt. Das Verstrecken erfolgt in üblicher Weise. Beispielsweise kann man das Filament, das mit der Geschwindigkeit v₁ das Flüssigkeitsbad verlässt, durch eine Heizzone führen und am Ende dieser Heizzone das Filament mit einer Geschwindigkeit v₂ transportieren. Dabei ist v₂ deutlich größer als v₁, und aufgrund des Geschwindigkeitsunterschiedes v₂ > v₁ wird das Filament verstreckt. Die Geschwindigkeit v₂ beträgt in der Regel 20 bis 300 m/min.According to the invention, the filaments are stretched after cooling. The stretching is done in the usual way. For example, one can pass the filament, which leaves the liquid bath at the speed v ₁ , through a heating zone and at the end of this heating zone transport the filament at a speed v ₂ . Here, v _{2 is} significantly greater than v ₁ , and due to the difference in velocity v ₂ > v ₁ , the filament is stretched. The speed v ₂ is usually 20 to 300 m / min.

Die Heizzone kann beispielsweise als heißes Gas oder erwärmte Flüssigkeit ausgestaltet sein. Als Gase kommen Luft oder andere Gase in Betracht, die das Polyacetal nicht unerwünscht verändern; als Flüssigkeiten eignen sich die weiter oben als Kühlflüssigkeiten genannten Verbindungen. Gut geeignet sind beispielsweise Luft flüssigkeiten genannten Verbindungen. Gut geeignet sind beispielsweise Luft (ausgestaltet z.B. als Heißluftkammer) bzw. Wasser (als temperiertes Wasserbad).The Heating zone, for example, as a hot gas or heated liquid be designed. As gases, air or other gases come into consideration, the polyacetal not undesirable change; as liquids The compounds mentioned above as cooling liquids are suitable. Well-suited, for example, air liquids called compounds. Well suited, for example, are air (designed, for example, as a hot-air chamber) or water (as tempered water bath).

Das Verstrecken erfolgt bevorzugt bei 60 bis 350, bevorzugt 80 bis 300 und insbesondere 100 bis 250°C, wozu das Gas bzw. die Flüssigkeit entsprechend temperiert wird. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, beim Anfahren der Spinnvorrichtung die Temperatur beim Verstrecken – und ggf. auch bei der Relaxierung, siehe weiter unten – von Raumtemperatur ausgehend langsam zu erhöhen. Beispielsweise kann man die Spinnvorrichtung mit kalter Heizzone starten und dann die Heizzone innerhalb von 2 bis 30 min von Raumtemperatur (20°C) auf die Endtemperatur bringen. Ebenso kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, beim Anfahren zeitgleich zur Temperaturerhöhung den Geschwindigkeitsunterschied v₂ > v₁ zu erhöhen.The stretching is preferably carried out at 60 to 350, preferably 80 to 300 and in particular 100 to 250 ° C, for which purpose the gas or the liquid is heated accordingly. In some cases, it may be advantageous, when starting the spinning device, to increase the temperature during stretching - and possibly also during the relaxation, see below - slowly starting from room temperature. For example, you can start the spinning device with cold heating zone and then bring the heating zone within 2 to 30 minutes from room temperature (20 ° C) to the final temperature. Likewise, it may be advantageous in some cases to increase the speed difference v ₂ > v ₁ when starting simultaneously with the temperature increase.

Der Faktor, um den die Filamente verstreckt werden, ergibt sich aus dem Geschwindigkeitsverhältnis v₂ : v₁ und beträgt üblicherweise 2 bis 15, bevorzugt 3 bis 12 und insbesondere 4 bis 10.The factor by which the filaments are drawn results from the speed ratio v ₂ : v ₁ and is usually 2 to 15, preferably 3 to 12 and in particular 4 to 10.

Die Anordnung der Filamente beim Verstrecken kann beispielsweise horizontal oder vertikal sein, wobei die horizontale Verstreckung bevorzugt ist.The Arrangement of the filaments during stretching, for example, horizontal or vertical, with horizontal stretching preferred is.

Man kann das Verstrecken einstufig oder mehrstufig durchführen. Beim mehrstufigem Verstrecken sind mehrere Heizzonen hintereinander angeordnet, und die Geschwindigkeit am Ende jeder Zone ist größer als am Anfang der jeweiligen Zone. Die vorgenannten Temperaturen und Verstreckungsfaktoren beziehen sich bei mehrstufiger Arbeitsweise auf alle Stufen zusammen genommen.you can perform stretching in one or more stages. At the multi-stage stretching several heating zones are arranged one behind the other, and the speed at the end of each zone is greater than at the beginning of each zone. The aforementioned temperatures and Drawing factors refer to multi-stage operation put together on all levels.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Filamente nach dem Verstrecken noch einer Relaxierung unterworfen. Dabei findet ein kontrolliertes Rückschrumpfen des verstreckten Filaments statt. Zwingend erforderlich ist eine Relaxierung allerdings nicht.In a preferred embodiment become the filaments after stretching even a relaxation subjected. It finds a controlled shrinking back of the stretched Filaments take place. A relaxation is absolutely necessary Not.

Die Relaxierung kann in ähnlicher Weise vorgenommen werden wie die Verstreckung, indem man das Filament durch eine Heizzone führt. Dabei beträgt die Geschwindigkeit des Filaments vor der Heizzone v₂ und danach v₃; im Unterschied zur Verstreckung ist bei der Relaxierung jedoch v₃ kleiner als v₂. Aufgrund des Geschwindigkeitsunterschiedes v₃ < v₂ wird das Filament verkürzt (geschrumpft). Die Geschwindigkeit v₃ beträgt in der Regel 20 bis 300 m/min.The relaxation can be carried out in a similar manner as the stretching by passing the filament through a heating zone. The speed of the filament before the heating zone is v ₂ and then v ₃ ; however, in contrast to stretching, v _{3 is} less than v ₂ during relaxation. Due to the difference in velocity v ₃ <v ₂ , the filament is shortened (shrunk). The speed v ₃ is usually 20 to 300 m / min.

Die Heizzone zur Relaxierung kann ausgeführt sein wie vorstehend für die Verstreckung beschrieben, insbesondere als Heißluftkammer oder Wasserbad. Das Relaxieren erfolgt bevorzugt bei 60 bis 350, bevorzugt 80 bis 300 und insbesondere 100 bis 250°C, wozu das Gas bzw. die Flüssigkeit entsprechend temperiert wird.The Heating zone for relaxation can be carried out as above for the drawing described, in particular as a hot air chamber or water bath. The relaxation is preferably carried out at 60 to 350, preferably 80 to 300 and in particular 100 to 250 ° C, what the gas or the liquid is tempered accordingly.

Die Anordnung der Filamente beim Relaxieren kann horizontal oder vertikal sein, und man kann ein- oder mehrstufig relaxieren, ähnlich wie es für die Verstreckung bereits beschrieben wurde. Bevorzugt relaxiert man horizontal und ebenfalls bevorzugt einstufig.The Arrangement of the filaments when relaxing can be horizontal or vertical be, and you can relax in one or more stages, much like it for the stretching has already been described. Preferably, one relaxes horizontal and also preferably single-stage.

Sofern, wie es bevorzugt ist, nach dem Verstrecken relaxiert wird, beträgt der Gesamt-Verstreckungsfaktor (Filament nach dem letzten Relaxieren vs. Filament vor der ersten Verstreckung) üblicherweise 0 bis 20, bevorzugt 3 bis 16 und besonders bevorzugt 5 bis 11.Provided, as it is preferred to relax after stretching, the total draw factor is (Filament after the last relaxation vs. filament before the first Stretching) usually 0 to 20, preferably 3 to 16 and more preferably 5 to 11.

Das verstreckte und ggf. relaxierte Filament kann schließlich als Monofil auf eine Spule gewickelt oder in anderer Weise gesammelt werden. Alternativ kann man das Monofil zu Fasern zerschneiden, oder auf eine Haspel gewickelt zu Strängen bündeln und die Stränge zu Borstenbündeln definierter Länge zerschneiden. Geeignete Verfahren hierfür sind bekannt.The stretched and possibly relaxed filament can finally as Monofilament wound on a spool or otherwise collected become. Alternatively, you can cut the monofilament into fibers, or bundled on a reel to strands and the strands to bristle bundles defined Cut length. suitable Method for this are known.

Falls gewünscht kann man die Monofile, Fasern oder Borsten einfärben oder in üblicher Weise nachbehandeln, beispielsweise mit einer Schlichte, einem Antistatikum, einem Gleitmittel oder anderen in der Faser- bzw. Textiltechnologie üblichen Ausrüstungen versehen. Derartige Nachbehandlungsmittel und die Durchführung der Nachbehandlung sind dem Fachmann bekannt.If desired, the monofilaments, fibers or bristles can be colored or aftertreated in the customary manner, for example with a size, an antistatic agent, a lubricant or other in the equipment or textile technology. Such aftertreatment agents and the performance of the aftertreatment are known to the person skilled in the art.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Monofile, Fasern und Borsten sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung. Ihr Durchmesser beträgt mindestens 0,05 mm, bevorzugt 0,07 mm und besonders bevorzugt 0,1 mm. Der maximale Durchmesser kann in weiten Grenzen variieren und beträgt üblicherweise bis 4 mm, bevorzugt bis 3 mm und insbesondere bis 1,5 mm. Die Länge der Monofile, Fasern bzw. Borsten kann je nach beabsichtigter Verwendung in sehr weiten Berechen variiert werden, bei Borsten mit definierter Länge beispielsweise von 1 mm bis 1000 m.The with the method according to the invention available Monofilaments, fibers and bristles are also the subject of the invention. Their diameter is at least 0.05 mm, preferably 0.07 mm and particularly preferably 0.1 mm. The maximum diameter can vary within wide limits and is usually up 4 mm, preferably up to 3 mm and in particular up to 1.5 mm. The length of the Monofilaments, fibers or bristles may vary depending on the intended use be varied in very wide calculations, for example, with bristles of defined length from 1 mm to 1000 m.

Die erfindungsgemäßen Monofile, Fasern und Borsten zeichne sich durch gute mechanische Eigenschaften, insbesondere durch eine hohe Biegesteifigkeit aus.The monofilaments according to the invention, Fibers and bristles are characterized by good mechanical properties, in particular by a high bending stiffness.

Die Monofile, Fasern und Borsten können vielfältig verwendet werden, z.B. in Filtern, Bändern, Geflechten, Zwirnen, Geweben, Vliesen, Bürsten, Besen und Pinseln. Diese Verwendung ist gleichfalls Gegenstand der Erfindung, ebenso die Filter, Bänder, Geflechte, Zwirne, Gewebe, Vliese, Bürsten, Besen und Pinsel enthaltend die erfindungsgemäßen Monofile, Fasern und Borsten.The Monofilaments, fibers and bristles can diverse can be used, e.g. in filters, tapes, braids, plying, Fabrics, fleeces, brushes, Brooms and brushes. This use is also the subject of Invention, as well as the filters, belts, Braids, threads, fabrics, nonwovens, brushes, brooms and brushes containing the monofilaments according to the invention, Fibers and bristles.

Beispiele:Examples:

Beispiele 1 (erfindungsgemäß) und 2 (zum Vergleich):Examples 1 (according to the invention) and 2 (for comparison):

a) Herstellung der Borstena) Preparation of the bristles

Als Einsatzstoffe wurden verwendet:

POM:: ein Polyoxymethylencopolymer aus 97,3 Gew.-% Trioxan und 2,7 Gew.-% Butandiolformal. Es war mit folgenden Zusatzstoffen versehen: 0,35 Gew.-% Irganox^® 245 (CAS-Nr. 036443-68-2); 0,05 Gew.-% Magnesiumsilikat; 0,2 Gew.-% Melamin-Formaldehyd-Kondensat; 0,04 Gew.-% Polyamid-Oligomer mit einem Molekulargewicht von etwa 3000; und 0,1 Gew.-% Glycerindistearat. Die Schmelzevolumenrate MVR des Copolymers betrug 2.5 cm³/10 min bei 190°C Schmelzetemperatur und 2,16 kg Nennlast, nach ISO 1133
PA:: (zum Vergleich) ein handelsübliches Polyamid 6.12 aus 1,6-Hexamethylendiamin und 1,12-Dodecandisäure; es wurde Vestamid^® D16 von Fa. Degussa verwendet.

As starting materials were used:

POM:: a polyoxymethylene copolymer of 97.3% by weight of trioxane and 2.7% by weight of butanediol formal. It was provided with the following additives: 0.35 wt .-% Irganox ^® 245 (CAS No. 036443-68-2). 0.05% by weight of magnesium silicate; 0.2% by weight of melamine-formaldehyde condensate; 0.04 wt% polyamide oligomer having a molecular weight of about 3,000; and 0.1% by weight of glyceryl distearate. The melt volume rate MVR of the copolymer was 2.5 cm ^3/10 min at 190 ° C melt temperature and 2.16 kg nominal load, according to ISO 1133
PA:: (for comparison) a commercial polyamide 6.12 from 1,6-hexamethylenediamine and 1,12-dodecanedioic acid; it was used vestamide ^® D16 of Messrs. Degussa.

Aus Polymer stellte man in einem Extruder mit 45 mm Schneckendurchmesser und einem Längen/Durchmesser-Verhältnis von 27, bei 170 bis 230°C eine Schmelze her. Die Schmelze wurde bei 200°C (POM) bzw. 250°C (PA) mit einer 20 cm³-Zahnradpumpe durch einen Schmelzefilter gefördert und durch eine Düsenplatte mit 40 Spinndüsen (Lochdurchmesser jeweils 0,6 mm) ausgetragen, wobei die Austrittsgeschwindigkeit v₀ 4 m/min betrug.From polymer was prepared in an extruder with 45 mm screw diameter and a length / diameter ratio of 27, at 170 to 230 ° C a melt ago. The melt was conveyed at 200 ° C (POM) or 250 ° C (PA) with a 20 cm ³ -Zahnradpumpe through a melt filter and discharged through a nozzle plate with 40 spinnerets (hole diameter in each case 0.6 mm), the exit velocity v ₀ 4 m / min.

Die Düsenplatte befand sich in einem Abstand von 2 cm über einem Wasserbad, durch das die 40 Filamente hindurchgeführt wurden. Die Wassertemperatur betrug 55°C für POM bzw. 25°C für PA, und die vom Filament im Wasser zurückgelegte Strecke war 90 cm lang.The nozzle plate was located at a distance of 2 cm above a water bath, through that passed the 40 filaments were. The water temperature was 55 ° C for POM and 25 ° C for PA, and the distance traveled by the filament in the water Track was 90 cm long.

Die Versteckung der 40 Filamente wurde in Heißluft bei 160°C durchgeführt, wobei der Faktor für POM 7 und für PA 4,6 betrug. Durch eine anschließende Relaxierung in Heißluft bei 180°C wurden die Filamente rückgeschrumpft, sodass nach Relaxierung eine Gesamt-Verstreckung um den Faktor 6,5 für POM beziehungsweise 4,3 für PA vorlag. Die Anordnung der Filamente bei Verstreckung und Relaxierung war horizontal.The Hiding the 40 filaments was carried out in hot air at 160 ° C, wherein the factor for POM 7 and for PA was 4.6. By subsequent relaxation in hot air at 180 ° C were the filaments shrunk back, so that after relaxation a total stretching by a factor of 6.5 for POM or 4.3 for PA was present. The arrangement of the filaments during stretching and relaxation was horizontal.

Die Filamente wurden auf Haspeln gewickelt, zu Strängen gebündelt und in 1,5 m lange Borstenbündel geschnitten.The Filaments were wound on reels, bundled into strands and cut into 1.5 m long bundles of bristles.

b) Vorbehandlung der Borsten vor den Messungenb) Pretreating the bristles before the measurements

Alle nachfolgenden Messungen wurden in Norm-Klima für die Prüfung von Textilien nach DIN 53802 bei Konstantklima (20 ± 2)°C und (65 ± 2)% relativer Luftfeuchte bei 860 bis 1060 mbar Luftdruck und maximal 1 m/s Luftgeschwindigkeit durchgeführt. Zur Bestimmung der Biegekraft und Biegesteifigkeit wurden die Borsten vor der Messung 14 Tage in diesem Konstantklima gelagert.All subsequent measurements were made in standard climate for the testing of textiles according to DIN 53802 at constant climate (20 ± 2) ° C and (65 ± 2)% relative Humidity at 860 to 1060 mbar air pressure and maximum 1 m / s air velocity carried out. The bristles were used to determine the bending force and bending stiffness stored for 14 days in this constant climate before the measurement.

c) Messung des mittleren Durchmessers Dc) Measurement of the mean Diameter D

Der Durchmesser der Borsten wurde an 10 Stücken mit einem Dickenmessgerät (Messbereich 0-10 mm, Messgenauigkeit 0,001 mm) gemessen. Dazu wurde die zu messende Borste unter den Stempel des Dickenmessgerätes gelegt und an einer Seite um die Längsachse gedreht. Der niedrigste und der höchste Durchmesserwert wurde von der Anzeige des Gerätes abgelesen und notiert. Diese Prozedur wurde bei jedem Borstenstück wiederholt, sodass man 20 Werte (10 Minima und 10 Maxima) erhielt. Aus diesen 20 Werten wurde der Mittelwert errechnet.Of the Diameter of the bristles was measured on 10 pieces with a thickness gauge (measuring range 0-10 mm, measuring accuracy 0.001 mm). This was the measured Bristle placed under the punch of the thickness gauge and on one side around the longitudinal axis turned. The lowest and highest diameter value was from the display of the device read and noted. This procedure was repeated for each bristle piece, so you got 20 values (10 minima and 10 maxima). From these 20 values were averaged.

d) Messung der Biegekraftd) Measurement of the bending force

Mit einem Biegesteifigkeitsprüfgerät von Fa. Lorentzen & Wettre Elektronics wurde die Steifigkeit von jeweils 10 Stücken der Borsten in Anlehnung an DIN 53121 (Bestimmung der Biegesteifigkeit nach der Balkenmethode, Prüfung von Papier, Karton und Pappe) bzw. ISO 2493 (Paper and board – Determination of resistance to bending) in Zentinewton (cN) gemessen.With a flexural stiffness tester from Fa. Lorentzen & Wettre Elektronics has been the rigidity of every 10 pieces of Bristles based on DIN 53121 (determination of the bending stiffness after the beam method, test paper, board and board) and ISO 2493 (Paper and board - Determination of resistance to bending) in Zentinewton (cN).

Dazu wurde eine 50 mm lange Borste in Klemmbacken eingeklemmt, bei einem Abstand von 1 mm zur Klemme der Kraftmess-Sensor angelegt und justiert. Mit konstanter Geschwindigkeit wurde die Borste bis zu einem Winkel von 30° und zurück zu 0° gebogen und dabei die maximale Kraft F in cN gemessen.To a 50 mm long bristle was clamped in jaws, at a Distance of 1 mm to the terminal of the force sensor applied and adjusted. At constant speed, the bristle became an angle of 30 ° and back bent to 0 ° while measuring the maximum force F in cN.

e) Berechnung der Biegesteifigkeit und Messergebnissee) calculation of the bending stiffness and measurement results

Die Biegesteifigkeit in N/mm² wurde berechnet anhand der Formel 1 B = F · L/W (1)berechnet, worin bedeuten

B: Biegesteifigkeit [N/mm²]
F: Biegekraft bei Biegewinkel 30° [N]
L: Abstand Klemme – Kraftmess-Sensor [mm], hier 1 mm
W: Widerstandsmoment [mm³]

The bending stiffness in N / mm ² was calculated from the formula 1 B = F · L / W (1) calculated, in which mean

B: Bending stiffness [N / mm ² ]
F: Bending force at bending angle 30 ° [N]
L: Distance clamp - force sensor [mm], here 1 mm
W: Resistance torque [mm ³ ]

Das Widerstandsmoment W in mm³ wurde anhand der Formel 2 W = n · D3/32 (2)berechnet, worin D der mittlere Durchmesser der Borste (mm] ist. Die Tabelle fasst die Ergebnisse zusammen.The moment of resistance W in mm ³ was calculated using the formula 2 W = n · D 3 / 32 (2) where D is the mean diameter of the bristle (mm) The table summarizes the results.

Tabelle: Messergebnisse

Table: Measurement results

Die Beispiele zeigen, dass bei gleichem Durchmesser die Biegesteifigkeit der erfindungsgemäßen Borsten aus POM wesentlich höher war als die der nicht erfindungsgemäßen Borsten aus Polyamid.The Examples show that with the same diameter, the flexural rigidity the bristles of the invention from POM much higher was as the non-inventive bristles of polyamide.

Beispiel 3 (zum Vergleich):Example 3 (for comparison):

Beispiel 1 wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass sich die Düsenplatte in einem Abstand von 16 cm über dem Wasserbad befand. Man erhielt ungleichmäßige Filamente, deren Durchmesser stark variierte. Die Filamente waren unbrauchbar.example 1 was repeated with the difference that the nozzle plate at a distance of 16 cm above the water bath was. Uneven filaments were obtained whose diameter strongly varied. The filaments were unusable.

Dieser Mangel konnte auch nicht dadurch behoben werden, dass man die Filamente deutlich schneller durch das Wasserbad bewegte (v₁ » v₀).Nor could this defect be remedied by moving the filaments much faster through the water bath (v ₁ »v ₀ ).

Beispiel 4 (zum Vergleich):Example 4 (for comparison):

Beispiel 1 wurde wiederholt mit dem Unterschied, dass sich die Düsenplatte in einem Abstand von 22 cm über dem Wasserbad befand. Die Filamente ließen sich nicht mehr stabil durch das Wasserbad führen, weshalb der Versuch abgebrochen werden musste.example 1 was repeated with the difference that the nozzle plate at a distance of 22 cm above the water bath was. The filaments were no longer stable through the water bath, which is why the attempt had to be stopped.

Claims

Process for the production of monofilaments, fibers or bristles of a diameter of at least 0,05 mm, of polyacetal homo- or copolymers by spinning, wherein the polyacetal in a Spinning device pressed through a spinneret and the out of the Nozzle escaping Filaments through a coolant chilled and then stretched, and wherein the distance of the spinneret to the cooling liquid maximum 15 cm.

Method according to claim 1, characterized in that that cooling in a liquid bath he follows.

Process according to claims 1 to 2, characterized that as a coolant Water used.

Process according to claims 1 to 3, characterized that the temperature of the cooling liquid 0 to 95 ° C is.

Process according to claims 1 to 4, characterized that the stretching takes place at 60 to 350 ° C.

Process according to claims 1 to 5, characterized that the filaments are stretched by a factor of 2 to 15.

Process according to claims 1 to 6, characterized that the filaments are stretched horizontally.

Process according to claims 1 to 7, characterized that the filaments after stretching subjected to a relaxation become.

Monofilaments, fibers and bristles obtainable by the process according to claims 1 to 8th.

Use of monofilaments, fibers and bristles Claim 9 in filters, tapes, Braids, threads, fabrics, fleeces, brushes, brooms and brushes.

Filters, bands, Braids, threads, fabrics, nonwovens, brushes, brooms and brushes containing the monofilaments, fibers and bristles according to claim 9.