DE1292312B

DE1292312B - Verfahren zum Herstellen von Fasern und Faeden

Info

Publication number: DE1292312B
Application number: DE1963S0085554
Authority: DE
Inventors: Gord Louis Joseph
Original assignee: Rhovyl SA
Current assignee: Rhovyl SA
Priority date: 1962-06-18
Filing date: 1963-06-05
Publication date: 1969-04-10
Also published as: NL133641C; NL294206A; FR1333844A; GB969742A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Fasern und Fäden durch Trocken- oder Naßverspinnen einer Lösung von nachchloriertem Polyvinylchlorid, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein nachchloriertes Polyvinylchlorid mit einer Dichte von 1,45 bis 1,55 verwendet, das durch Einwirkung von Chlor auf eine Suspension von Polyvinylchlorid in einer wäßrigen Lösung von Chlorwasserstoffsäure und einem Quellmittel unter gleichzeitiger Einwirkung energiereichen Lichts erhalten wurde, wobei das verwendete Ausgangs-Polyvinylchlorid einen reduzierten spezifischen Viskositätsindex (AFNOR-Index, bestimmt in Cyclohexanon bei 25° C nach der französischen Norm NFT 51.013) oberhalb 115 aufweist, und daß man nach dem Verspinnen den erhaltenen Faden bei einer Temperatur oberhalb 100° C verstreckt.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Fäden, Einzelfasern und Fasern, nachfolgend allgemein als »Fäden« bezeichnet, auf der Basis von nachchloriertem Polyvinylchlorid besitzen alle eine Dichte unterhalb oder höchstens gleich 1,55 und eine verbesserte thermische Stabilität.

Es ist bekannt, nachchlorierte Polyvinylchloride mit spezieller Struktur durch Behandlung von Polyvinylchlorid mit gasförmigem Chlor ohne oder unter Verwendung eines Lösungsmittels herzustellen, wobei die Chlorierung unter der Einwirkung von chemisch aktiven Lichtstrahlen durchgeführt wird.

Insbesondere ist es aus der Patentschrift 21922 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin bekannt, ein nachchloriertes Polyvinylchlorid herzustellen, das eine erhöhte Dichte besitzt und in dem die daraus hergestellten Fäden eine geringe Schrumpfung in siedendem Wasser aufweisen. Gemäß dieser Patentschrift muß ein derartiges Polyvinylchlorid durch Trockenchlorieren hergestellt werden, und um es in Fäden umwandeln zu können, muß man es auf feuchtem Wege unter Verwendung von bestimmten Lösungsmitteln, insbesondere Thionylchlorid, verspinnen.

Demgegenüber kann man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das viel leichter anzuwendende klassische Chlorierungsverfahren in wäßrigem Milieu unter Einwirkung energiereichen Lichts verwenden, und man kann das erhaltene Produkt nach üblichen Verfahren in übliche Lösungsmittel verspinnen.

In der französischen Patentschrift 1230932 (deutsche Auslegeschrift 1138 547) ist die Herstellung von bei hoher Temperatur stabilen nachchlorierten Polyvinylchloriden beschrieben, die durch Chlorierung von Polyvinylchlorid in Suspension in einem Gemisch von Wasser, Salzsäure und einem Quellmittel, nämlich Chloroform, mit Chlor, das im Überschuß vorliegen soll, in Gegenwart von energiereichem Licht erhalten werden. Nach dieser Patentschrift können jedoch nur die nachchlorierten Polyvinylchloride mit einer Dichte über 1,58 in Fäden und Einzelfasern mit guter thermischer Stabilität übergeführt werden. Diese hohe Dichte ist ein starkes Hindernis für die Verwendung auf dem Textilgebiet, auf dem man stets Erzeugnisse herzustellen sucht, die so leicht wie möglich sind.

Es wurde nun gefunden, daß man unter Verwendung eines nachchlorierten Polyvinylchlorids mit einer Dichte von 1,45 bis 1,55, das durch Einwirkung von Chlor auf eine Suspension von Polyvinylchlorid in einer wäßrigen Lösung von Chlorwasserstoffsäure und einem Quellmittel unter gleichzeitiger Einwirkung energiereichen Lichts erhalten wurde, wobei das verwendete Ausgangspolyvinylchlorid einen reduzierten spezifischen Viskositätsindex (AFNOR-Index, bestimmt in Cyclohexanon bei 25° C nach der französischen Norm NFT 51.013) oberhalb 115 aufweist, Produkte erhalten kann, die nach bekannten Verfahren in Form von Lösungen in den zum Spinnen üblichen Lösungsmitteln verspinnbar sind, wobei

ao man nach dem Verspinnen den erhaltenen Faden bei einer Temperatur oberhalb 100° C verstreckt. Es wurde auch gefunden, daß die erhaltenen Fäden eine Schrumpfung in siedendem Wasser von weniger als 15% aufweisen. Bei der Prüfung der Schrumpfung von Fäden aus nachchloriertem Polyvinylchlorid unter der Einwirkung von Wärme und insbesondere in siedendem Wasser stellt man fest, daß diese Fäden sich je nach dem Chlorgehalt verschieden verhalten. So findet, wenn man Polyvinylchlorid zu chlorieren beginnt, keine sofortige Verbesserung der Wärmebeständigkeit statt, und man erhält Fäden, die stärker schrumpfen als die mit dem als Ausgangsmaterial verwendeten Polyvinylchlorid erhaltenen und sich bei einer Temperatur oberhalb 100° C nicht verstrecken lassen.

Man kann beispielsweise mit einem nicht nachchlorierten Polyvinylchlorid (d = 1,4) Fäden erhalten, die nach Verstrecken bei 100⁰C auf das Vierfache ihrer Länge eine Schrumpfung in Wasser bei 100⁰C von 51 °/o aufweisen. Mit einem schwach nachchlorierten Polyvinylchlorid (d = 1,42) erhält man Fäden, die nach Verstrecken bei 100° C auf das Vierfache ihrer Länge in Wasser bei 100° C eine Schrumpfung von 65 °/o, also eine höhere Schrumpfung, aufweisen.

Erhöht man dagegen den Chlorgehalt von der Dichte d = 1,45 an aufwärts, so ist es möglich, eine Verstreckung bei Temperaturen oberhalb 100° C durchzuführen. Diese Besonderheit erlaubt die Herstellung von Faden, die eine bessere Wärmebeständigkeit aufweisen.

Erhöht man den Chlorgehalt weiter, so erhält man eine schwache Verbesserung der Wärmebeständigkeit, und die Schrumpfung in siedendem Wasser wird, wenn die Dichte sich 1,55 nähert, praktisch Null.

Die obigen Feststellungen werden durch die in der folgenden Tabelle zusammengestellten Versuchsergebnisse bestätigt:

Dichte des

nachchlorierten

Polyvinylchlorids

Verstreckungsgrad

Verstreckungstemperatur

	Dynamometnsche	chatten Dehnung
Schrumpfung bei 100° C	Eigens Festigkeit	»/0
°/o	g/den	23
65	1,3	18
12	1,45	14
1,3	2,53	15
0,7	2,3

1,42
1,46
1,52
1,55

4,0
6,5
9,6
9,5

Wird die Dichte weiter erhöht, so erzielt man keine weitere Verbesserung des Verhaltens in siedendem Wasser; man erhält nur weniger lösliche und somit schwieriger in Fasern überführbare Polymere.

Die erfindungsgemäß herstellbaren nachchlorierten Polyvinylchloride werden vorzugsweise aus Polymeren von Vinylchlorid mit einem AFNOR-Index (bestimmt in Cyclohexanon bei 25° C nach der französischen Norm NFT 51.013) von über 115 erhalten. Sie können nach dem Trockenverfahren oder Naßverfahren aus Lösungen in Lösungsmitteln oder Gemischen von Lösungsmitteln, wie beispielsweise Schwefelkohlenstoff/Aceton, Dimethylformamid, Cyclohexanon, Cyclopentanon, Propylenoxyd, Tetrahydrofuran, Benzol/Aceton, Perchloräthylen/Aceton, Tetrachlorkohlenstoff/Benzol/Aceton u. dgl., versponnen werden, wobei die obige Aufzählung lediglich eine beispielsweise Erläuterung und keine Beschränkung darstellt.

Die Verstreckung der Fäden kann entweder un- ao mittelbar nach dem Verspinnen oder in einem getrennten Arbeitsgang erfolgen. Diese Verstreckung kann bei jeder geeigneten Temperatur in einem Fluidum vorgenommen werden, das ein Gas, eine Flüssigkeit oder ein Dampf, beispielsweise Luft, Öl, Wasserdampf, eine nichtquellende Flüssigkeit u. dgl., sein kann.

Die Fäden aus nachchloriertem Polyvinylchlorid können Substanzen enthalten, die dazu bestimmt sind, bestimmte ihrer mechanischen, physikalischen oder chemischen Eigenschaften oder Färbeeigenschaften zu modifizieren. Die erfindungsgemäß herstellbaren Fäden und Fasern können jeden geeigneten Textilbearbeitungen für ihre Vollendung unterworfen werden, und sie können insbesondere zum Weben, Stricken oder zur Herstellung ungewobener Erzeugnisse allein oder im Gemisch mit anderen natürlichen, künstlichen oder synthetischen Fasern verwendet werden.

Beispiel

Chimiques et de Synthese« hergestelltes Produkt, welches das Chloroform in Suspension hält; dieses Produkt kann durch jedes andere Produkt mit analogen Eigenschaften ersetzt werden.

Nach der Chlorierung wird das Polymere von den anderen Reaktionskomponenten abgetrennt, gewaschen und getrocknet. Die Probe A (d = 1,50), die durch Chlorierung bei 40° C während 45 Minuten erhalten ist, besitzt einen durchschnittlichen Chlorgehalt von 63,2 %.

Die Probe B (d — 1,53), die durch Chlorierung bei 40° C während 60 Minuten erhalten ist, besitzt einen durchschnittlichen Chlorgehalt von 67,8 °/o.

Aus diesen Proben stellt man eine 3O°/oige Lösung in einem aus einem Gemisch gleicher Volumina Aceton und Schwefelkohlenstoff bestehenden Lösungsmittel her. Diese Lösungen werden in einer geeigneten Apparatur trocken versponnen.

Nach dem Verspinnen werden die Fäden einer Verstreckung unterworfen. Man stellt dann fest, daß die erhaltenen Fäden sich im Vergleich zu Fäden aus nicht nachchloriertem Polyvinylchlorid bei 100° C wenig, ab 140° C für den aus der Probe A erhaltenen Faden jedoch leicht und ab 155° C für den aus der Probe B erhaltenen Faden verstrecken lassen.

In der folgenden Tabelle ist die Schrumpfung der unter den angegebenen Bedingungen verstreckten Fäden A und B bei 100° C angegeben:

Fäden A Fäden B Verstreckungsgrad

6,7
6,8

Verstreckungstemperatur

140
155

Schrumpfung der verstreckten Faser bei 100⁰C

»/0

2
0,9

40

Claims

Patentanspruch:

Man führt eine Nachchlorierung von Polyvinylchlorid mit einem AFNOR-Index von 141 (bestimmt in Cyclohexanon bei 25° C nach der Norm NFT 51.013) unter Anwendung von Chlorierungszeiten, die 45 Minuten bzw. 1 Stunde betragen unter gleichzeitiger Bestrahlung mit energiereichem Licht gemäß der französischen Patentschrift 1230 932, unter den nachfolgenden Bedingungen durch:

Polyvinylchlorid 1000 g

Salzsäure 4000 g

Chloroform 750 cm»

Emulgator (nichtionisch) 75 cm³

Wasser 3440 cm³

Der obengenannte Emulgator ist ein nichtionisches, von der Firma »Compagnie des Produits Verfahren zum Herstellen von Fasern und Fäden durch Trocken- oder Naßverspinnen einer Lösung von nachchloriertem Polyvinylchlorid, dadurch gekennzeichnet, daß man ein nachchloriertes Polyvinylchlorid mit einer Dichte von 1,45 bis 1,55 verwendet, das durch Einwirkung von Chlor auf eine Suspension von Polyvinylchlorid in einer wäßrigen Lösung von Chlorwasserstoffsäure und einem Quellmittel unter gleichzeitiger Einwirkung energiereichen Lichts erhalten wurde, wobei das verwendete Ausgangs-Polyvinylchlorid einen reduzierten spezifischen Viskositätsindex (AFNOR-Index, bestimmt in Cyclohexanon bei 25° C nach der französischen Norm NFT 51.013) oberhalb 115 aufweist, und daß man nach dem Verspinnen den erhaltenen Faden bei einer Temperatur oberhalb 100° C verstreckt.