DE1077374B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Faeden aus Vinylpolymeren mit einpolymerisiertem Acrylnitril - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Faeden aus Vinylpolymeren mit einpolymerisiertem Acrylnitril

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DE1077374B
DE1077374B DEU5061A DEU0005061A DE1077374B DE 1077374 B DE1077374 B DE 1077374B DE U5061 A DEU5061 A DE U5061A DE U0005061 A DEU0005061 A DE U0005061A DE 1077374 B DE1077374 B DE 1077374B
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Andrew Tainter Walter
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Union Carbide Corp
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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/28Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/40Modacrylic fibres, i.e. containing 35 to 85% acrylonitrile

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Artificial Filaments (AREA)

Description

  • Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Fäden aus Vinylpolymeren mit einpolymerisiertem Acrylnitril Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden Fäden aus Vinylpolymeren mit einpolymerisiertem Acrylnitril, vorzugsweise 40 bis 75 % Acrylnitril, kontinuierlich dadurch hergestellt, daß das in einem unter 100' C siedenden Lösungsmittel gelöste Polymere zu Fäden mit weniger als 20 Gewichtsprozent Lösungsmittel versponnen wird, die erhaltenen Fäden bei ansteigender Temperatur auf einer oder mehreren aufeinanderfolgenden Rollen derart erhitzt werden, daß die Temperatur zu Beginn bei wenigstens 60' C und 5 bis 20' C unter der Schmelztemperatur der Einzelfäden liegt und nach und nach, mit abnehmendem Lösungsmittelgehalt und steigendem Schmelzpunkt der Fäden, derart erhöht wird, daß sie jeweils 5' C unter dem Schmelzpunkt der Fäden liegt.
  • Unter Schmelztemperatur wird die kritische Temperatur verstanden, bei der die sich berührenden Einzelfäden klebrig werden und zusammenschmelzen oder aneinanderhaften und schwierig oder gar nicht wieder voneinander zu trennen sind. Dieses Zusammenkleben oder -schmelzen der Einzelfäden läßt sich unter dem Mikroskop leicht beobachten und äußert sich in einer Versteifung des Fadens. Die Temperatur, bei der die Einzelfäden zusammenkleben, hängt von dem auf die Einzelfäden ausgeübten Druck oder Zug derart ab, daß die Schmelztemperatur der Einzelfäden mit steigendem Zug fällt (vgl. Fig. 1). Eine zwischen Schmelztemperatur und Schrumpfung der Fäden bestehende Beziehung ermöglicht eine Bestimmung der Schmelztemperatur. Innerhalb der üblichen Fehlergrenzen entspricht die Schmelztemperatur der Fäden etwa der Temperatur, bei der die Fäden im spannungsfreien Zustand etwa 501/o schrumpfen.
  • Die Schmelztemperatur darf nicht mit der Temperatur verwechselt werden, bei der die Einzelfäden im Innern schmelzen. Letztere ist niedriger als die Schnielztemperatur, bei der die Einzelfäden alleinanderkleben, und kann infolge des normalerweise höheren Lösungsmittelgehaltes im Innern der Einzelfäden von wenigen Grad bis zu 20' C oder mehr unter der Schmelztemperatur liegen.
  • Gemäß der Erfindung erfolgt die Entfernung des Lösungsmittels aus den Fäden in Verbindung mit einer gleichzeitigen Wärmebehandlung des Fadens über einen Temperaturbereich, der der durch die Verringerung des Lösungsmittelgehalts in dem Faden verursachten Veränderung in der Schmelztemperatur entspricht. Zu Beginn der Entfernung des Lösungsmittels verkleben die Einzelfäden besonders leicht, und deshalb muß die Temperatur dann niedrig sein. Die Temperatur schwankt zwischen wenigstens 60 und 120' C, muß aber immer zwischen 5 und 20' C unter der jeweiligen Schmelztemperatur des Fadens liegen. Bei zunehmender Entfernung des Lösungsmittels wird die Temperatur entweder kontinuierlich oder schrittweise auf eine Höchsttemperatur von 135 bis 190' C gesteigert, die aber immer wenigstens 5' C unter der Schmelztemperatur der Fäden liegen muß.
  • Ein bequemer Weg zur Regelung der jeweils erforderlichen Temperatur kann am einfachsten mit erhitzten Rollen erreicht werden.
  • Durch eine Erhitzung auf Temperaturen nahe der Schmelztemperatur der Polymeren, aber wenigstens 5' C darunter, werden praktisch lösungsmittelfreie Fäden in weniger als i Minuten erhalten. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es also möglich, Fäden mit einem Gehalt von höchstens 0,15 Gewichtsprozent Restlösungsmittel in weniger als 3 Minuten und oft schon in 1 Minute Gesamttrockenzeii zu erzeugen. Dies ist besonders bei der kontinuierlichen Herstellung -von endlosen Fäden erwünscht, bei der die Spinngeschwindigkeit verhältnismäßig hoch sein muß, um eine vernünftige Produktionsmenge pro Stunde zu erhalten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist keine Verlangsamung in der Produktion zur Entnung des Lösungsmittels aus dein Fa:den erforderlich, sondern der kontinuierlich hergestellte Faden kann unmittelbar ohne Lagern oder Aufrollen auf Spulen weiterverarbeitet werden. Die Schmelztemperatur der Fäden hängt in hohem Maße sowohl von ihrem Lösungsmittelgehalt als auch von dem Gehalt an Acrylnitril im Polymeren ab. Die Gegenwart auch nur geringer Mengen an Lösungsmitteln macht die Fäden weich und verringert die Schmelztemperatur erheblich. So hat beispielsweise ein lösungsmittelfreier Faden aus einem Mischpolymerisat aus 40 Gewichtsprozent Acrylnitril und 60 Gewichtspromnt Vinylchlorid eine Schmelztemperatur von 150' C, während ein frisch gesponnener Faden der gleichen Zusammensetzung, aber mit einem Gehalt von 15 Gewichtsprozent Restlösungsmittel eine Schmelztemperatur von nur 70' C hat. Desgleichen hat ein zu 70% aus Acrylnitril und 30% aus Vinylchlorid bestehendes, praktisch lösungsmittelfreies Mischpolymerisat eine Schmelztemperatur von 2400 C, während der frisch gesponnene Faden mit einem Gehalt von 15 Gewichtsprozent Lösungsmittel eine Schmelztemperatur von 90 bis 100' C hat. Eine ähnliche Erhöhung der Schmelztemperatur bei ansteigendem Acrylnitrilgehalt kann auch bei anderen Acrylnitril enthaltenden Polymeren beobachtet werden.
  • Bei allen Vinylpolymeren steigt die Schmelztemperatur mit sinkendem Lösungsmittelgehalt entsprechend der graphischen Darstellung in Fig. 1. Fig. 1 erläutert die Veränderungen der Schmelztemperatur bei Veränderung des Restlösungsmittelgehalts eines typischen Fadens aus einem ternären Polymeren aus 68 1/o Acrylnitril, 21% Vinylchlorid und 1104 Vinylidenchlorid bei Verwendung von Acetonitril als Spinnlösungsmittel, und zwar sowohl bei einem niedri 'gen Zug von 0,01 g/Denier als auch hohem Zug. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, haben frisch gesponnene Fäden mit einem Gehalt von 15 bis 20% Lösungsmittel eine niedrige Schmelztemperatur von 65 bis 100' C, die aber bei Verringerung des Lösungsmittelgehaltes auf 250' C ansteigt.
  • Gemäß der Erfindung wird das Lösungsmittel entfernt und die Wärmebehandlung bei einer Temperatur durchgeführt, die möglichst nahe an der Schmelztemperaturkurve liegt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können Vinylpolymere und solche Mischpolymere verwendet werden, die als eine Komponente einpolymerisiertes Acrylnitril enthalten und die sich aus Lösungsmitteln mit einem Siedepunkt unter 100' C zu Fäden verspinnen lassen, deren Schmelztemperatur im lösungsmittelfreien Zustand wenigstens 150' C beträgt. Vinylpolymere, die eine erhebliche Menge Acrylnitril enthalten, insbesondere Polymere mit einem Gehalt von 40 bis 75 Gewichtsprozent Acrylnitril und 60 bis 25 Gewichtsprozent einer anderen polymerisierbaren Vinylverbindung, wie Vinylchlorid, Vinylacetat oder Vinylidenchlorid, werden bevorzugt. Besonders gute Ergebnisse werden mit den ternären Polymeren gemäß Fig. 1 erhalten, die in Acetonitril gelöst sind. Ebenso erhält man gute Ergebnisse mit Mischpolymeren aus 40"/o Acrylnitril und 601/o Vinylchlorid oder aus 60 bis 7011/o Acrylnitril und 40 bis 30% Vinyl oder Vinylidenchlorid.
  • Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es gleichgültig, wie die Fäden gewonnen werden, ob durch Naßspinnen oder durch Trockenspinnen, Das Verfahren eignet sich besonders zur kontinuierlichen Herstellung von endlosen Fäden, die mit hoher Geschwindigkeit gesponnen werden.
  • In Fig. 1 ist die Beziehung zwischen Lösungsmittelgehalt und Schmelztemperatur der Fäden dargestellt. In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsforrn des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt mit zwei von innen beheizten Walzen, deren Achsen schwach gegeneinandergeneigt sind und deren Temperatur von einem Ende zum anderen ansteigt.
  • In Fig. 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, die sich besonders für das kontinuierliche Spinnen von Lunten eignet und bei der sieben beheizte Walzen verwendet werden, deren Temperaturen von der ersten zur letzten Walze ansteigen, immer aber unter der Schmelztemperatur der Einzelfäden liegen. In Fig. -1 ist die Anwendung des Verfahrens auf Trockenspinnverfahren veranschaulicht, unter Verwendung von drei beheizten Rollen in Verbindung mit Vorrichtungen zum Strecken und Wärmebehandeln. In Fig. 5 ist eine Abänderung des Verfahrens dargestellt, bei der die Fäden vorher gewaschen werden, anschließend über zwei beheizte Rollen laufen und dann gestreckt und wärmebehandelt werden.
  • Bei der bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Fig. 2 wird die Lösung des Polyrneren durch eine Spinnbrause 2 in ein Bad 1 gespritzt, das eine mit dem Lösungsmittel mischbare, aber das Polymere nicht lösende Flüssigkeit, meist Wasser, enthält. In diesem Bad wird so viel Lösungsmittel aus dem Faden entfernt, daß die Einzelfäden bei der Berührung nicht verschmelzen oder aneinanderhaften. Anschließend wird der Faden über Leitrolle 3 aus dem Bad gezogen und um die beheizten und angetriebenen Walzen 4 und 5 in 30 bis 100 Windungen schraubenförmig gewickelt. Aus dem Faden wird bei einer Gesamtverweilzeit auf den Walzen von 2 Minuten oder weniger das Lösungsmittel entfernt, ohne daß die Einzelfäden verschmelzen. Die Walzen werden mit Dampf von innen derart beheizt, daß die weniger erhitzten Enden wenigstens 60' C warm werden und die Temperatur gleichmäßig bis zum Ende der Walzen auf 135 bis 170' C ansteigt.
  • Der beim Verlassen der Walzen 4 und 5 praktisch lösungsmittelfreie Faden kann direkt auf eine Vorrichtung9 aufgewickelt oder, wie dargestellt, auf einer Streckwalze 6 gestreckt und durch Heizkammer 7 und auf Walzen 8 geführt werden, um ihn spannungsfrei zu machen.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des Verfahrens wird die Lösung des Polymeren durch die Spinndüse 12 in das Fällbad 11 gespritzt, aus dem Bad über Leitrolle 13 entfernt, gegebenenfalls auf einer Vorrichtung 14 mit Schmiermitteln versehen, und über eine Reihe Trockenwalzen 15 a bis 15 g geleitet. Die erste Walze 15a wird auf eine Temperatur von wenigstens 601 C und 5 bis 20' C unter der Schmelztemperatur des Fadens gehalten. Die Temperatur der folgenden Walzen 15 b bis 15 g steigt jeweils langsam bis zu einer Endtemperatur von 135 bis 170' C an, wobei der Faden, vorzugsweise eine Lunte aus 1000 bis 2500 Einzelfäden, die einzelnen erhitzten Walzen nur teilweise umfaßt und schließlich auf eine Spule 16 gewickelt wird.
  • Nach Fig. 4 wird der Faden trocken durch einen von Heißluft durchströmten Trockenschacht 21 aus einer Spinnbrause 22 im Gegenstrom zur heißen Luft gesponnen. Der Faden enthält beim Austritt am Boden des Schachts 10 bis 15"/o Restlösungsmittel. Schmiermittel kann auf den Faden durch Vorrichtung 23 aufgebracht werden. Anschließend wird der Faden auf den drei Trockenwalzen 24, 25 und 26 getrocknet. Die Temperatur der Walze 25 ist höher als die von Walze 24 und die Temperatur von Walze 26 höher als die von Walze 25. jede Walze kann gegebenenfalls - wie oben erwähnt - einen unabhängigen Temperaturgradienten über ihre Länge aufweisen. Der praktisch lösungsmittelfreie Faden kann direkt unter Verwendung des mit Dampf beheizten Rohres27 und der Walze28 gestreckt, im Ofen29 spannungsfrei gemacht, über Walze30 geleitet und schließlich auf ,einer Spule oder Aufwickelvorrichtung30a aufgewickelt werden.
  • Gemäß der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgernäßen Verfahrens wird die Lösung des Polyrneren durch Spinnbrause31 in ein Fällbad32 gespritzt und aus dem Bad über Leitrolle33 abgeführt. Der Faden kann mit Wasser oder einem Lösungsmittel in einer Vorrichtung 34, 35 gewaschen werden, um Reste des Spinnbads oder weitere Mengen Lösungsmittel aus dem Faden zu entfernen, so daß der Lösungsmittelgehalt des Fadens auf weniger als 20 II/o sinkt. Danach wird der Faden in genügenden Windungen über die erste beheizte Walze 36 geführt, auf der der Lösungsmittelgehalt auf 4 bis 5 II/o verringert wird, und anschließend über die zweite beheizte Walze 37, auf der der Lösungsmittelgehalt auf weniger als 2% verringert wird. Gestreckt wird auf Walze 38, wärmebehandelt in Vorrichtung 39 und auf Walze 40 und schließlich wird der Faden auf eine Spule 41 ge- wickelt.
  • Es ist schon bekannt, nach dem Trockenspinnverfahren hergestellte, bereits in der Hitze fertig gestreckte Gebilde aus Polyacrylnitril oder Mischpolynierisaten des Acrylnitrils dadurch nachzubehandeln, daß dem mindestens 5 1/o, gegebenenfalls noch 10 bis 15 %, Lösungs- oder Quellmittel enthaltenden Gebilde in völlig entspanntem Zustande das Lösungs- oder Ouellmittel durch eine gegenüber dem Polyacrylnitril inerte, mit dem Lösungs- oder Quellmittel mischbare, niedrigsiedende Flüssigkeit entzogen wird. Durch diese bekannte Nachbehandlung mit Flüssigkeit werden Festigkeit und Dehnbarkeit des Fadens erhöht. Bei der kontinuierlichen Wärmebehandlung gemäß der Erfindung wird durch die weitgehende Entfernung des Restlösungsmittels überhaupt erst ein textiltechnisch verarbeitbarer Faden erhalten.
  • Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen erläutert. Unter dem Ausdruck »Faden« sind Fadenbündel zu verstehen. Wenn nicht anders erwähnt, beziehen sich alle Prozentangaben auf Gewichtsprozent. Beispiel 1 5,4kg eines Mischpolymeren aus 33,614 Vinylchlorid und 66,4% Acrylnitril (spezifische Viskosität einer 0,2%igen Lösung in Dimethylformamid von 0,347 bei 20' C) werden bei Raumtemperatur zu 21,7kg Acetonitril gegeben. Die Masse wird unter Rühren bis zu Solvatation erhitzt, danach das Mischgefäß verschlossen und 1 Stunde auf 90' C erhitzt. Die Lösung wird auf 75' C abgekühlt, filtriert und einer Spinndüse mit 1250 Löchern von je 0,14mrn Durchmesser zugeführt. Die Fäden werden mit einer Geschwindigkeit von 3 bis 4,6 rn/Minute in ein 65' C warmes Koagulierbad aus einer Mischung von 85 Gewichtsprozent Wasser und 15 Gewichtsprozent Acetonitril gespritzt und dann werden sie in ein 85 bis 95' C warmes Wasserbad übergeführt. Nach einer Minute wird der Faden entnommen und auf die erste von vier Trocken-walzen geführt. jede Walze hat einen Durchmesser von etwa 90 cm und eine Breite von etwa 10 cm und wird mit Dampf erhitzt, der durch ein an der inneren Walzenfläche angeschweißtes Rohr strömt. Die Temperatur der äußeren Oberflächen der Walzen wird für jede Walze gesondert durch Einstellung des Dampf drucks in den Rohren geregelt. Die Oberflächentemperatur der ersten Walze ist am niedrigsten und liegt 5 bis 20' C unter der Schmelztemperatur der Fäden. Die Oberflächentemperatur jeder folgenden Walze wird progressiv erhöht. Die Walzen sind gemäß Fig. 3 so angeordnet, daß der Faden jede Walze zu zwei Drittel ihres Umfangs umschlingt, bevor er auf die nächste Walze läuft. Die Walzen drehen sich mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 5 m/Minute, so daß die Gesamttrockenzeit 103 Sekunden oder etwa 26 Sekunden pro Zylinder beträgt. Das Trockengewicht des Fadens (frei von allem Wasser und Lösungsmittel) wird an verschiedenen Stellen während des Trockenvorgangs bestimmt, indem der Gewichtsverlust von Fadenbündeln nach 30minutigem Trocknen bei 125' C, d. h. unter Bedingungen, bei denen alle flüchtigen Stoffe entfernt werden, gemessen. Der frisch gesponnene Faden enthält nach Verlassen des Bades und vor der Berührung mit der ersten Trockenwalze 14% Lösungsmittel, und an seiner Oberfläche haften 120"/o überschüssiges Koaguliermittel aus dem Bad.
  • Ein großer Teil der flüssigen bzw. flüchtigen Stoffe wird auf der ersten Walze, der Rest auf den folgenden Walzen aus dem Faden entfernt. Der Gesamtfeststoffgehalt des Fadens in Prozent nach Berührung mit den einzelnen Walzen sowie die Oberflächentetriperatur der einzelnen Walzen sind in der folgenden Tabelle angegeben:
    Gesamtfeststoffgehalt
    Trockenwalze Trockenwalze im Faden nach der
    Berührun,- mit den
    Trockenwalzen
    0 C 0/0
    Nr. 1 113 73,0'#)
    Nr. 2 122 78,0
    Nr. 3 127 96,0
    Nr. 4 136 98,8
    *) Einschließlich der Reste des Koagulierbades auf den Fäden.
    Die Behandlung dauert weniger als 2 Minuten, und die Einzelfäden des Fadens sind nicht zusammengeschmolzen. Dann wird der trockene Faden in einem auf etwa 120' C erhitzten Dampfrohr 900% gestreckt, anschließend in einem geschlitzten, auf 205' C erhitzten Block 16% geschrumpft und danach auf eine Spule aufgewickelt. Der erhaltene Faden von 3875/ 1250Denier hat eine Festigkeit von 3,16 g/Denier, eine Bruchdehnung von 17,5 % und eine Schrumpfung von 1,8 bzw. 1,6"/o in kochendem Wasser bzw. in Luft von 150' C; er ist glänzend, hat keine Hohlräume, fühlt sich weich an und die Einzelfäden kleben nicht zusammen.
  • Beispiel 2 Eine Spinnlösung wird bei Raumtemperatur aus 150 Teilen Acetonitril, 50 Teilen eines Mischpolymeren (69,1 1/o Acrylnitril, 30,9"/e Vinylchlorid, spezifische Viskosität in Dimethylformamid bei 20' C gleich 0-,442) und 1 Teil Dioctvl-Zinnmaleat als Stabilisator angesetzt und anschließend auf 80" C erhitzt, wobei sich das Polymere in einer Stunde löst. Die ösun g wird anschließend bei 75' C durch eine Spinndüse mit 40 Löchern (lichte Weite 0,10 mm) mit einer Geschwindigkeit von 12,5 cm3/Minute gepumpt. Der Faden wird koaguliert, indem er von unten nach oben durch ein 75' C warmes, 75 cm tiefes Fällbad aus 9 Teilen Wasser und 1 Teil Acetonitril geleitet wird. Der Faden wird über eine unmittelbar über dem Bad angebrachte unbeheizte Walze aus dem Bad abgezogen und in zehn Windungen auf der Walze vorwärts bewegt, wobei er mit 92' C warmem Wasser gewaschen wird, das mit einer Fließgeschwindigkeit von 180 cm3/Minute zufließt. Der 15,9,1/o Lösungsmittel enthaltende koagulierte und gewaschene Faden wird anschließend über zwei Trockenwalzen einer Länge von 60 cm und einem Durchmesser von 10 cm geleitet. Die Walzen sind gemäß Fig. 2 Übereinander angeordnet, und ihre Achsen sind schwach gegeneinandergeneigt. Der Faden läuft in 80 Windungen von einem Ende der Walzen zum anderen. Beide Walzen sind von innen in vier getrennten Abschnitten beheizt, so daß die Temperatur jeder Rolle von einem Ende zum anderen erhöht werden kann. Auf diese Weise wird der Faden zunächst nur einer niedrigen Trockentemperatur ausgesetzt, die beim Vorschub des Fadens über die Walzen ansteigt. In der folgenden Tabelle sind die Werte für die Oberflächentemperaturen an bestimmten Punkten der Walzen, für die Zeit, die der Faden braucht, um zu diesen Punkten zu gelangen, und für den Lösungsmittelgehalt des Fadens an diesen Punkten angegeben:
    Vorschub des Walzen- Lösungsmittel-
    auf der Walze Für den Vorm temperatur gehalt des
    aufgev.rickelten sdiub erforder- an den einzel- Fadensan den
    Fadens Iidie Zeit nen Punkten einzelnen
    Punkten
    cm Sekunden C 0/0
    - - 102 15,9
    12,70 25 114 8,3
    25,4 45 131 4,9
    38,10 60 138 3,5
    50,80 95 162 1,8
    Die Einzelfäden sind nach dem Trocknen nicht verklebt. Der Faden ist weich und offen, glänzend, frei von Hohlräumen und für weitere Behandlung, wie Strecken und Wärmebehandeln, geeignet.
  • Zum Vergleich wird eine entsprechend koagulierte und gewaschene Fadenprobe um eine Trockenvorrichtung gewickelt, die auf eine gleichmäßige Temperatur von 105' C erhitzt ist. Dies war die höchste Temperatur, die sich verwenden ließ, ohne daß die Fäden zusammenkleben. Nachdem der Faden in 105 Sekunden 51 cm über die Walze gewandert ist, enthält er immer noch 4,51/o Lösungsmittel. Trotz der etwas höheren Trockenzeit läßt sich also der Lösungsmittelgehalt bei Verwendung einer konstanten Trockentemperatur nicht auf einen brauchbaren Wert verringern. 23 cm-1/Minute durch ein 1-14,5 cm langes, 64' C warmes Bad aus 850/9 Wasser und 1511o Acetonitril gespritzt. Der frisch koagulierte Faden enthält 17,3 % Restlösungsmittel und hat eine Schmelztemperatur von 100' C. Der Faden wird aus dem Bad ab- zogen .e und kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 28,5 m/Minute über eine Trockenvorrichtung geleitet, die aus einer 25 cm langen unbeheizten, nicht angetriebenen Walze mit einem Durchmesser von 4 cm und aus einer 25 cm langen beheizten Trockenwalze mit einem Durchmesser von 21 cm besteht.
  • Die Walze wird von innen mit Dampf auf 110' C erhitzt. Infolge der Verdampfung des Wassers aus dem Faden und der relativ niedrigen Wärmeleitfähigkeit der Walze beträgt die Oberflächentemperatur am AnfangderWalzenur90'C.DerFadenläuftin33Windungen spiralförmig um die Walze und gelangt in 53 Sekunden vom kühleren Ende (90' C) zum warmen Ende (110' Q der Walze. Inzwischen ist das Wasser von der Oberfläche des Fadens völlig verdampft, der Restlösungsmittelgehalt beträgt 5,1 'IM und die Schmelztemperatur 1851 C. Dieser Faden ist wesentlich beständiger gegen eine Verschmelzung der Einzelfäden als der frisch koagulierte Faden. Er wird über eine zweite, auf 187' C erhitzte Trockenwalze geleitet, die sich mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 30 ' 48 m/Minute dreht. Der Faden läuft in 25 Windungen innerhalb von 37 Sekunden spiralförmig von einem Ende der Walze zum anderen.
  • Der Faden wird dann 522"/o mit einer Geschwindi g keit von 190 m/Minute bei 187' C gestreckt. Nach vier Windungen um die unbeheizte Streckwalze wird der Faden kontinuierlich durch eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung geleitet, in der er 0,02 Sekunden auf 220' C erhitzt wird und dabei 11,2% schrumpft. Der nur 0,15% Restlösungsmittel enthaltende gestreckte und wärmebehandelte Faden wird mit einer Geschwindigkeit von 170 m/Minute auf eine Spule gewickelt. Er ist glänzend und frei von Hohlräumen, fühlt sich weich an und die Einzelfäden des Fadens sind leicht erkennbar, also nicht verklebt. Der fertige Faden wurde in einer Gesamtzeit von nur 95 Sekunden und mit einer Spinngeschwindigkeit von 0,18kg/Stunde hergestellt. Der aus 100 Einzelfäden bestehende Faden von 209 Denier hat folgende Eigenschaften -
    Festigkeit, g/Denier ................ 3,74
    Bruchdehnung, 11/o .................. 16
    Schrumpfung
    in siedendem Wasser, 1/o .......... 2
    in Luft bei 150' C, % ............ 1
    in Luft bei 200' C, % ............ 5,5
    Beispiel 3 1724 - eines ternären Polymeren aus 69,6 1/o Acrylnitril, 20,4% Vinylchlorid und 10,011/a Vinylidenchlorid mit einer spezifischen Viskosität von 0,368 bei 20'C (0,2"Iuige Lösung in Dimethylformamidlösung) und 296 g Dioctyl-Zinnmaleat - als Stabilisator - werden in 5250 g Acetonitril aufgeschlämmt, dann wird auf 70' C erhitzt und so lange gemischt, bis Solvatisierung eintritt. Das Gefäß wird verschlossen, auf 83' C erhitzt und während des gesamten Spinnvorgangs bei dieser Temperatur gehalten. Die Lösung wird anschließend durch ein Filter-System in eine Maßpumpe gepumpt und durch eine §pinnbrause mit 100 Bohrungen von je 0,16 mm lichter Weite mit einer Geschwindigkeit von

Claims (3)

  1. PATENT A, NS PRO C 11 E: 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von lösungsmittelfreien Fäden aus Vinylpolymeren mit einpolymerisiertem Acrylnitril, vorzugsweise 40 bis 75'% Acrylnitril, dadurch gekennzeichnet, daß diese in einem unter 100' C siedenden Lösungsmittel gelösten Polymeren zu Fäden mit weniger als 20'% Lösungsmittel versponnen werden, die dabei erhaltenen Fäden bei ansteigender Temperatur auf einer oder mehreren aufeinanderfol '-enden Rollen derart erhitzt werden, daß die Temperatur zu Beginn bei -wenigstens 60' C und 5 bis 20'C unter der Schmelztemperatur der Einzelfäden liegt und nach und nach, mit abnehmendem Lösungsmittelgehalt und steigendem Schmelzpunkt der Fäden, derart erhöht wird, daß sie jeweils 5' C unter dem Schmelzpunkt der Fäden liegt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alsLösungsmittelDimethyliormamid verwendet wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden mit der bzw. den erhitzten Rollen nur 3 Minuten oder weniger in Berührung sind.
  3. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 930 891-
DEU5061A 1957-01-18 1958-01-17 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Faeden aus Vinylpolymeren mit einpolymerisiertem Acrylnitril Pending DE1077374B (de)

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WO2005026417A1 (de) * 2003-09-12 2005-03-24 Saurer Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum führen, fördern oder behandeln eines faserkabels

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