DE1061479B - Faeden aus Polymeren oder Mischpolymeren auf der Basis von Acrylnitril und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

DEXJTSCHES

Es ist bekannt, Lösungen von Polymeren auf der Basis von Acrylnitril in Dimethylformamid als Lösungsmittel zu verspinnen, indem man diese Lösungen in ein Verdampfungsmedium bei erhöhter Temperatur auspreßt, um Fäden, Fasern, Roßhaar, Filme, Streifen u. ä. zu erhalten. Je nach den Verfahren werden die Wände der Verdampfungskammer auf Temperaturen erhitzt, welche mindestens IOQ⁰ C und manchmal bis 400° C betragen können.

..Es wurde nun gefunden, daß man bei einem Trockenspinnverfahren aus Lösungen von Polymeren oder Mischpolymeren auf der Basis von Acrylnitril in einem Lösungsmittel mit erhöhtem - Siedepunkt, insbesondere Dimethylformamid, Fäden erhält, welche eine neue Struktur aufweisen, wenn man bei einer Temperatur :von wenigstens 120° C eine Lösung auspreßt, deren Konzentration, ausgedrückt in Teilen Polymeres oder Mischpolymeres je 100 Teile Lösung, größer als der Wert -'■

; Vse +0,2

ist. Hierbei bedeutet ■^_sp die spezifische Viskosität des Polymeren in dem betreffenden Lösungsmittel, bestimmt bei einer Konzentration von 0,2 °/o und einer Temperatur "von 20° C. '

Unter diesen Bedingungen erhält man Fäden, deren Querschnitt einen gezackten Rand besitzt und die im allgemeinen eiii'e poröse, ihre Dichte yermindernde Struktur aufweisen. Dieses sind neue Eigenschaften, welche die bisher aus der Literatur bekannten Fasern aus Polymeren auf der Basis von-Acrylnitril nicht besitzen. Man weiß,, daß die bisher "bekannten Fasern auf der Basis von Polyacrylnitril einen bohnenförmigen Querschnitt in Form von »Hanteln« aufweisen.-(vgl. Rayon and Synthetic Textiles, 30, S. 91, April; 1949) oder sie haben elliptischen Querschnitt— (vgL— Textile Research Department American Viscose Corporation: Properties of »CHEMSTRAND« Acrylic Fiber and Suggestions for Processing«, März 1951, S. 2). In beiden Fällen ist die Oberfläche der Fasern vollkommen glatt und ohne Unebenheiten.

Es wurde weiterhin festgestellt, daß es überraschenderweise möglich ist, unter den oben angegebenen Arbeitsbedingungen die Lösungen in eine Verdampfungsatmosphäre auszupressen, deren Temperatur unter 100° C, z. B. in einigen Fällen bei 40° C und selbst bei 30° C liegt, was völlig unerwartet ist, da es sich um die Verdampfung von Lösungsmitteln mit hohem Siedepunkt, wie z. B. Dimethylformamid, das bei 153° C siedet, handelt.

Die Temperatur, auf die die auszupressende Lösung gebracht wird, kann in weiten Grenzen variieren, und Fäden aus Polymeren oder Mischpolymeren auf der Basis von Acrylnitril und Verfahren zu ihrer Herstellung

Anmelder: Fa. Crylor_r Paris

Vertreter: Dr. F. Zumstein
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. Ε. Assmann,
Patentanwälte, München 2, Bräuhaüsstr. 4

"Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 17. Mai 1952 "

Rene Emile Fernand Stuchlik_r Vin^irbanne₁
..und Jean Rosset, Lyon (Frankreich)',,
sind als Erfinder genannt worden

manchmal besteht Interesse, bei einer Temperatur bis zu 175° C oder selbst 200° C auszupressen.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann durchgeführt:-werden unter Verwendung entweder einer von- einem Luftstrom -durchströmten -Verdampj fungskämrner oder -einer Vorrichtung, welche-- der iri der französischen Patentschrift 913-927 beschriebener!, analog ist. -, · . ; ;. · · ...··.,· -;.

Die Erzielung von Fäden mit "gezahntem Quer- -schnitt -isr~-von großem technischem Interesse, denn es .ist jedem "Fachmann bekannt, daß ein derartiger Querschnitt sich viel besser als ein bohnenförmiger Querschnitt für die Textilverarbeitung eignet. Darüber hinaus bietet die Verwendung von Verdampfungskammern bei niedriger Temperatur einen sehr interessanten Fortschritt vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt aus.

Aus der deutschen Patentschrift 831 581 ist ein Verfahren zu entnehmen, bei dem Polymeren oder Mischpolymeren von Acrylnitril unter Verwendung nicht lösender Imprägniermittel versponnen werden. Als nicht lösende Imprägniermittel werden Äthylenglykol, Glycerin und Phenol erwähnt. Im Gegensatz hierzu wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Lösung von Polymeren oder Mischpolymeren versponnen und als Lösungsmittel werden Dimethylformamid oder andere Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt benutzt.

909 577/409

Claims (4)

Durch die französische Patentschrift 924 312 ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem eine Polyacrylnitrillösung bei 130° C in einer Konzentration von 25% Polyacrylnitril bei einem Molekulargewicht von 60 000 ausgepreßt wird. Diese Konzentration liegtunter der erfindungsgemäß erforderlichen Minimalkonzentration und die nach dem bekannten Verfahren erhaltenen Fäden besitzen keine gezahnten Querschnitte und weisen im Innern keine Hohlräume auf, wie Vergleichsversuche ergaben. Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Die angegebenen Teile bedeuten Gewichtsmengen. Beispiel 1 Man verwendet ein Acrylnitrilpolymeres der spezifischen Viskosität 0,290, dessen, wie oben angegeben, berechnete Konzentration 15 = 30,6o/0 0,29 + 0,2 beträgt. Eine Lösung aus 34,5 Teilen dieses Polymeren und 65,5 Teilen Dimethylformamid wird durch eine Spinndüse mit 32 Löchern von 0,15 mm Durchmesser bei einer Temperatur von 128° C in eine Verdampfungskammer gepreßt, deren Wände auf 75° C erwärmt sind und die von einem Luftstrom der gleichen Temperatur durchströmt werden. Der Luftstrom wird hierbei durch eine am unteren Ende der Verdampfungskammer angebrachte Saugvorrichtung erzeugt. Der erhaltene.Faden hat einen Titer von 720 Denier; er wird in bekannter Weise verstreckt. Man erhält Fäden mit einem Querschnitt, wie'er in der Zeichnung wiedergegeben ist. Aus der Zeichnung wird der gezackte Rand der Fäden und die zahlreichen Hohlräume deutlich sichtbar. Die Dichte dieser Fäden, bestimmt bei 20° C durch die Flotationsmethode in einer Mischung von organischen Flüssigkeiten, deren Dichte bei 20° C im Pyknometer gemessen ist, beträgt 1,125. Ihre Zerreißfestigkeit beträgt 3,5 g/Denier. Beispiel 2 Eine Zusammensetzung aus 36,9 Teilen desselben Polymeren wie im Beispiel 1 und 63,1 Teilen Dimethylformamid wird auf 135° C erhitzt und durch eine Spinndüse mit 32 Löchern von 0,13 mm Durchmesser in eine Spinnvorrichtung gepreßt, wie sie in der französischen Patentschrift 913 927 beschrieben ist, wobei die Verdampfungskammer bei 55° C und die Erhitzungskammer bei 65° C gehalten wird. Der am Ausgang der Zelle gewonnene Faden wird in bekannter Weise verstreckt. Der Querschnitt der Fäden ist demjenigen der gemäß Beispiel 1 erhaltenen Fäden ähnlich. Beispiel 3 Man verwendet ein Polymeres von der spezifischen Viskosität 0,310 und verspinnt es unter den Bedingungen, wie sie im Beispiel 1 der französischen Patentschrift 1 024 774 beschrieben sind, mit der Ausnahme, daß die Konzentration auf 32 % gebracht wird. Man erhält Fäden mit gezacktem Querschnitt analog denjenigen der Beispiele 1 und 2. Patentansprüche:

1. Fäden aus Polyriieren oder Mischpolymeren auf der Basis von" Acrylnitril, dadurch gekenn. zeichnet, daß die Querschnitte der Fäden gezahnt sind und die Fäden im Innern zahlreiche Hohlräume aufweisen.

2. Verfahren zur Herstellung von Fäden gemäß Anspruch 1 durch Trockenspinnen von Lösungen dieser Polymeren in Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen mit hohem Siedepunkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Spinnlösung, ausgedrückt in Gewichtsteilen Polymeres oder Mischpolymeres je 100 Gewichtsteile Lösung höher als der Wert

15 '

J7s« + 0,2

ist, wobei η_$ρ die spezifische Viskosität des Polymeren bedeutet, und daß die Auspreßtemperatur mehr als 120° C beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Wände der Verdampfungskammer unter 100° C liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verspinnen in der in der französischen Patentschrift 913 927 beschriebenen Apparatur vorgenommen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 831 581;
französische Patentschrift Nr. 924 312.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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