DE1268778B

DE1268778B - Verfahren zum Heissverstrecken von Faeden

Info

Publication number: DE1268778B
Application number: DEP1268A
Authority: DE
Inventors: Kurt Bernklau; Dr Walter Maier
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1957-07-26
Filing date: 1957-07-26
Publication date: 1968-05-22
Also published as: BE569623A; GB836340A; US3001236A; FR1200548A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

DOId

Deutsche Kl.: 29 a-6/06

Nummer: 1 268 778

Aktenzeichen: P 12 68 778.4-26

Anmeldetag: 26. Juli 1957

Auslegetag: 22. Mai 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Heißverstrecken von lösungsmittelhaltigen Fäden aus Acrylnitrilpolymerisaten mit einem Gehalt von mindestens 85% an gebundenem Acrylnitril mittels geheizter Verstreckungsvorrichtungen.

Es ist bekannt, daß Fäden aus Polyacrylnitril oder solche aus Produkten mit einem Mindestgehalt von 85% Polyacrylnitril dadurch auf etwa das 4- bis lOfache ihrer Länge gestreckt werden können, daß man sie auf eine Temperatur von mindestens 100 ⁰C, vorzugsweise auf 130 bis 180 ⁰C, erhitzt und in diesem Zustand verstreckt. Hierdurch tritt eine Orientierung der Moleküle unter gleichzeitiger Verbesserung der mechanischen Eigenschaften wie Bruchfestigkeit, Scheuerfestigkeit, Elastizität u. a. ein. Der Streckprozeß wird im allgemeinen in der Weise durchgeführt, daß man die Fäden im fortlaufenden Arbeitsgang entweder über eine beheizte Fläche gleiten oder die Fäden in einer bis mehreren Windungen um eine erhitzte Walze laufen läßt, worauf die so erwärmten Fäden mit einer oder mehreren Walzen von entsprechend größerer Umlaufgeschwindigkeit abgezogen werden.

Es ist auch bekannt, daß die frisch gestreckten Fäden zwischen der Streckzone und der Streckwalze oder aber in einer daran angeschlossenen Fadenstrecke unter Spannung einen geheizten Kanal, der Luft oder ein inertes Gas enthält, passieren, wodurch die mechanischen Eigenschaften der Fäden weiterhin verbessert werden können. Insbesondere kann hierdurch erreicht werden, daß die Fäden beim nachträglichen Erhitzen im spannungslosen Zustand, z. B. beim heißen Waschen oder Bügeln der daraus hergestellten Textilien, weniger schrumpfen als die nicht in dieser Weise behandelten Fäden.

Diese Verfahren sind inzwischen auch auf Fäden aus Polyäthylen, Polyester und anderen Kunststoffen übertragen worden. Sie lassen sich auf alle Kunststoffe anwenden, welche die Eigenschaft besitzen, beim Heißstrecken eine engbegrenzte Fließzone auszubilden, aus welcher heraus die Streckung fortlaufend erfolgt.

Während die Streckung solcher Fäden im allgemeinen vollkommen gleichmäßig durchgeführt werden kann, hat sich bei den zum Heißstrecken kommenden Fäden aus Polyacrylnitril oder Fäden, die mindestens 85% Polyacrylnitril enthalten, gezeigt, daß ein Faden, der an allen Stellen gleiche Dicke haben soll, nach den vorbekannten Verfahren nicht ohne weiteres hergestellt werden kann. Der Unterschied wurde darin gefunden, daß die erstgenannten Produkte, da sie aus dem Schmelzfluß gesponnen Verfahren zum Heißverstrecken von Fäden

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
5090 Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr. Walter Maier, 5025 Stommeln;

Kurt Bernklau, 4047 Dormagen

sind, an jeder Stelle dem Streckprozeß denselben konstant bleibenden Widerstand entgegensetzen, während die Fäden aus Polyacrylnitril aus einer Lösung herausgesponnen werden und dem Streckprozeß mit einem Restgehalt von Lösungsmittel vorgelegt werden. Da der Restgehalt an Lösungsmittel an den verschiedenen Stellen des Fadens auf der Spinnspule verschieden ist, da z. B. die Außenlagen und Randzonen der Spinnspulen durch Verdunstung weniger Lösungsmittel enthalten können als die innen in der Spule liegenden Fadenlagen, so setzt der Faden dem Streckprozeß einen um so kleineren Widerstand entgegen, je mehr Lösungsmittel er an der einen oder anderen Stelle enthält. Dasselbe bezieht sich auch auf verschiedene Lösungsmittelgehalte der verschiedenen Kapillarfasern ein und derselben Fadenstelle. Aus diesem Grund ist es bei den vorbekannten Verfahren nicht möglich, bei einer für die technische Durchführung des Verfahrens genügend großen Arbeitsgeschwindigkeit, einen für textile Zwecke hinreichend gleichmäßigen Faden zu erhalten.

Es ist ferner ein zweistufiges Streckverfahren zum Verstrecken von Polyamiden und Polyestern bekannt, bei dem in der ersten Verstreckungszone ein geheizter Stift vorgesehen ist und anschließend der Faden nochmals einer Verstreckungsspannung unterworfen und über eine beheizte Platte geleitet wird. Wird eine derartige Vorrichtung für das Verstrecken von lösungsmittelhaltigen Polyacrylnitrilfäden eingesetzt, so zeigt es sich, daß eine Verstreckung überhaupt nicht möglich ist, weil die lösungsmittelhaltigen Fäden beim Erhitzen weich werden, an dem heißen Stift ankleben und abreißen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, beim Heißverstrecken von lösungsmittelhaltigen Fäden aus Acrylnitrilpolymerisaten die oben beschriebenen Mangel zu beseitigen.

Es wurde gefunden, daß beim Heißverstrecken von lösungsmittelhaltigen Fäden aus Acrylnitrilpolyrneri-

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säten mit einem Gehalt von mindestens 85% an gebundenem Acrylnitril mittels einer auf Temperaturen von 100 bis 200 ⁰C beheizten Streckvorrichtung, auf welcher die Fäden um etwa das 4- bis lOfache ihrer Länge verstreckt werden, die mechanischen Eigenschaften dadurch verbessert werden, daß man anschließend an die im Streckwerk vorhandene Heizgalette die Fäden über einen geheizten Bügel zieht, wobei die Temperatur des Bügels im Bereich von + 50 ⁰C der Temperatur der Heizgalette liegt.

Der Durchmesser der beheizten Streckgalette, ihre Temperatur und Oberflächenbeschaffenheit sind so zu wählen, daß der sich ausbildende Fließpunkt auf der Heizgalette vor dem Ablaufpunkt des Fadens

gelegt und gelangt dann auf den Heizbügel 4. Dieser Heizbügel kann schwenkbar angeordnet sein. Hierauf wird der Faden über die Umlenkrolle 5 zur Abzugsgalette 6 geführt und danach auf die Spule 7 aufgewickelt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Abzugsgaletteö beträgt etwa das 4- bis lOfache der Heizgalette 2.

Beispiel

Ein im Trockenspinnverfahren erzeugter Faden aus einem Acrylnitrilmischpolymerisat (95% Acrylnitril und 5% Vinylacetat), der vom Spinnen her im Mittel noch 6% Dimethylformamid enthält, bestehend aus 30 Einzelfäden mit einem Gesamttiter

von der Heizgalette zu liegen kommt und er während 15 von 360 den, bezogen auf das Trockengewicht des des Streckprozesses dort verbleibt, was weiter unten Fadens, wird mittels eines Stiftes in sechs Windungen

daß

näher ausgeführt wird. Dadurch wird erreicht, die infolge verschiedenen Lösungsmittelgehaltes eine verschieden große Streckkraft erfordernden Fadenstellen vor dem Ablaufen von der Heizgalette einen verschieden großen Bremswiderstand innerhalb dieses als Streckzone zu bezeichnenden Bereiches auf der gekrümmten Oberfläche der Galette erfahren, wodurch die gleichmäßige Streckung des Fadens erreicht wird.

Der Streckzone auf der beheizten Galette ist erfindungsgemäß ein gekrümmter, feststehender, beheizter Bügel angeschlossen. In dieser sogenannten Ausbügelzone werden Streckuhgleichmäßigkeiten, die um eine Heizgalette von 70 mm Durchmesser gelegt, welche auf 150° C geheizt ist und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 30 m/min läuft. Beim Abziehen des Fadens bildet sich die Fließzone auf der Heizgalette aus, und zwar in einem Abstand von durchschnittlich 50 mm von dem Ablaufpunkt des Fadens von der Heizgalette. Unmittelbar nach dem Ablauf des Fadens von der Heizgalette passiert dieser einen 150 mm langen auf 165° C geheizten Bügel mit schwacher Wölbung, worauf er mittels einer Abzugsgalette (mit einer Geschwindigkeit von 180 m/min) abgezogen wird. Der Faden, der eine große Titerkonstanz zeigt, genügt den von der Textilindustrie

etwa durch örtlich vorkommende ungleichmäßige 30 gestellten Anforderungen in bezug auf Gleichmäßig-Erwärmung des Fadens, z. B. infolge des Aufliegens keit und gleichmäßige Anfärbbarkeit der daraus hernur eines Teiles des laufenden Fadens unmittelbar gestellten Gewebe,
auf der heißen Galettenoberfläche und seines gegen

überliegenden Teiles, der sich beim Umlaufen an der Außenluft etwas abkühlt, entstanden sind, nachträglieh beseitigt bzw. ausgebügelt.

Als Liefergeschwindigkeiten kommen z. B. Geschwindigkeiten von 20 bis 30 m/min in Frage. Die Abzugsgeschwindigkeiten sind je nach dem Verstreckungsgrad verschieden und können z. B. im Bereich von 140 bis 180 m/min liegen.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man auch bei großen Fadenlaufgeschwindigkeiten, wie sie aus Gründen der Wirtschaftlichkeit erforderlich sind, im Gegensatz zu den Erzeugnissen der vorbekannten Trockenstreckverfahren, ein vollkommen gleichmäßig verstrecktes und koloristisch gleichmäßiges Textilgut, wodurch auch das unerwünschte Kräuseln der Multifile weder vor noch nach einem Schrumpfprozeß vermieden wird.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendete Vorrichtung wird durch die Zeichnung veranschaulicht. Das Streckwerk umfaßt hier eine Heizgalette 2 mit dem Galettenstift 3, den beheizten Bügel 4 und die Abzugsgalette 6.

Der unverstreckte Faden 1 wird um die Heizgalette 2 mit dem Galettenstift 3 mehrmals herum-

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Heißverstärken von lösungsmittelhaltigen Fäden aus Acrylriitrilpolymerisaten mit einem Gehalt von mindestens 85% an gebundenem Acrylnitril mittels einer auf Temperaturen von 100 bis 200° C beheizten Streckvorrichtung, auf welcher die Fäden um das 4- bis lOfache ihrer Länge verstreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man anschließend an die im Streckwerk vorhandene Heizgalette die Fäden über einen beheizten Bügel zieht, wobei die Temperatur des Bügels im Bereich von +50⁰C der Temperatur der Heizgalette liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Patentschriften Nr. 2853, 5715 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin; schweizerische Patentschriften Nr. 300 304, 233;

französische Patentschrift Nr. 1070 273; USA.-Patentschriften Nr. 2533 013, 2611923.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen