DE1494664B - Verfahren zur Herstellung von kontinuier liehen Faden aus Acrylnitrilpolymensaten durch Naßspinnen - Google Patents

Description

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f) die Fäden, welche nach der zusätzlich erhaltenen tung ohne Wellung durch das Koagulierbad ermög-Streckung gegebenenfalls einer Schrumpfungs- licht wird. Das Koagulierbad besitzt eine Temperatur behandlung unter Bedingungen von freiem im Bereich von etwa 0 bis 50° C und vorzugsweise zwi-Schrumpfen in Wasserdampf bei einer Temperatur sehen etwa 15 und 40° C und besteht aus dem verwenvon etwa 100 bis 140° C unterworfen sind, bei 5 deten Spinnlösungsmittel und wenigstens einer anderen einer Endaufnahmegeschwindigkeit von etwa 200 Komponente, wie Wasser, Trichloräthylen, aromati-

bis 1000 m je Minute aufnimmt. sehe Kohlenwasserstoffe, Alkohole und Polyalkohole

Gemäß der Erfindung wurde somit ein Verfahren in verschiedenen Konzentrationen, in Abhängigkeit

zum Naßspinnen von Acrylnitrilpolymerisaten gefun- von der Koagulationswirkung der zugesetzten Kompoden, bei welchem die verschiedenen Arbeitsbedingun- io nenten.

gen, beispielsweise der Konzentration des Polymerisats Koagulierbäder, welche bei dem Verfahren gemäß

in der Spinnlösung, die Temperatur der Spinnlösung der Erfindung zur Anwendung gelangen können, umzur Zeit des Ausstoßens oder Extrudierens, der Durch- fassen solche, welche beispielsweise zwischen etwa 79 messer der öffnungen der Spinndüse, die Temperatur und 90% Dimethylacetamid in Wasser, etwa 75 bis des Koagulierbades und insbesondere die Konzentra- 15 90% Dimethylformamid in Wasser und etwa 10 bis tion des Koagulierbades, in solcher Weise berechnet 25% Dimethylacetamid in Trichloräthylen, etwa werden, daß sie zu einer sehr langsamen Koagulierung 25 bis 45 % Dimethylformamid in Xylol, etwa 50 bis führen, wodurch ein hohes Streckausmaß oder Streck- 70 % Dimethylformamid in Äthylenglykol und etwa verhältnis und eine Aufnahmegeschwindigkeit ermög- 50 bis 70% Dimethylformamid in Butylalkohol entlicht werden, welche von Fall zu Fall in Abhängigkeit 20 halten.

von den zu erhaltenden Titerwerten von etwa 200 Die Konzentration des Lösungsmittels in dem Ko-

bis etwa 1000 m je Minute variiert werden kann. agulierbad muß wesentlich höher als diejenige des

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird unter Ver- Koagulierbads bei der normalen Spinnarbeitsweise bei wendung einer Spinnlösung durchgeführt, welche ge- niederer Geschwindigkeit aufrechterhalten werden, um maß der bekannten Technik von Acrylnitrilpolymeri- 25 eine sehr langsame Koagulierung und das hierbei säten hergestellt ist. Bei einer bevorzugten Ausfüh- gleichzeitig vorhandene bessere Ansprechen auf rungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird Strecken zu erhalten. In gleicher Weise ist auch die die Spinnlösung von Acrylnitrilpolymerisaten unter Temperatur des Koagulierbads niedriger als diejenige Verwendung der gebräuchlichsten organischen und an- bei der normalen Spinnarbeitsweise, z. B. 0 bis 50° C organischen Lösungsmittel, z. B. Salpetersäure, Schwe- 30 und vorzugsweise 15 bis 40° C, wobei diese ebenfalls feisäure, Zinkchlorid, alkalische Thiocyanate, Ν,Ν-Di- eine Erniedrigung der Geschwindigkeit der Koaguliemethylformamid, Ν,Ν-Dimethylacetamid, Dimethyl- rung bewirkt.

methoxyacetamid, Dimethylthioformamid, Tetrame- Die Fäden, welche aus dem Koagulierbad austreten,

thyloxamid, Dimethylphosphit, Tridimethylamido- waren darin bereits einem Strecken in einem Ausmaß phosphat, Dioxanon, Äthylencarbonat, Dimethyl- 35 im Bereich von dem 2- bis 50fachen ausgesetzt, wobei sulfon, Tetramethylsulfon, Dimethylsulfoxyd, Tetra- das Strecken an der Spinndüse durch die nachstehende methylsulfoxyd, N-Formylhexamethylenimin, 2-Oxa- Formel wiedergegeben wird,
zolidon, Ν,Ν'-Diformylpiperazin, ε-Caprolactam, m- DV · πα²η

und p-Nitrophenol, o-, m- und p-Phenylendiamin, Si/ = ,

Succinonitril, Malononitril, Adiponitril, Bis-/?-cyano- 40 ^G

äthyläther, Bis-ß-cyanoäthylsulfid, Hydroxyacetonitril, V = Geschwindigkeit in Meter je Minute der

/S-Hydroxypropionitril, y-Butyrolacton od. dgl. als Walze,

Spinnlösungsmittel hergestellt, wobei für jedes Lösungs- d = Durchmesser der öffnungen der Spinndüse,

mittel die optimale Konzentration desselben in dem _n _ ^_ηζ3^ι <i_er öffnungen

Koagulierbad, um eine langsame Koagulation zu 45 „ ~. , , . _nrO~ .'.,..,

erlauben, bestimmt wird. ^D = ^{Dlchte bei 25 C der} Spinnlösung

Insbesondere erwies es sich bei der Erzielung von ^G = Menge in Gramm der je Zeiteinheit,

endlosen oder kontinuierlichen Fäden aus Acrylnitril- extrudierten Spinnlösung,

polymerisaten als vorteilhaft, das Polymerisat in Di- Die Fäden werden danach einer Streckung in Luft

methylformamid oder Dimethylacetamid unter Ein- 50 um das 2- bis 3fache unterworfen,, wobei dies dadurch regelung der Konzentration des Polymerisats zwischen möglich ist, daß die Koagulierung der Fäden noch etwa 15 und etwa 35 %> ^m Abhängigkeit von dem nicht vollständig ist.

Molekulargewicht des Polymerisats, zu lösen. Die Fäden werden dann einer weiteren Streck-

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfah- behandlung in einem geeigneten flüssigen oder gasrens gemäß der Erfindung führt man die Spinnlösung 55 förmigen Heizmedium ausgesetzt, welches gegenüber nach der Befreiung von Luft durch einen Wärmeaus- den Fäden inert ist. Der Streckvorgang findet in einer tauscher, aus welchem sie bei einer Temperatur zwi- oder mehreren Stufen, beispielsweise in drei oder vier, sehen etwa 75 und 120° C austritt und extrudiert oder statt, um eine bessere Kontinuität der Behandlung oder preßt sie bei dieser Temperatur unter Anwendung einer des Verfahrens auf Grund der aufrechterhaltenen Spinndüse, deren Öffnungen einen wesentlich größeren 60 hohen Geschwindigkeit sicherzustellen und um das Durchmesser als derjenige der normalerweise beim Garn keinem übermäßig starken Strecken auszusetzen! Naßspinnen von Stapelprodukten bei niedriger Ge- Die Temperatur der verschiedenen Stufen wird in zuschwindigkeit verwendeten Spinndüsen besitzen, in ein nehmender Weise, geregelt, um ein maximales Streck-Koagulierbad. Auf diese Weise wird bei einer gleichen verhältnis oder Streckausmaß in jeder einzelnen Stufe Aufnahmegeschwindigkeit eine geringere Ausstoß- 65 und die maximale Streckung der Fäden in der Endoder Extrudiergeschwindigkeit und daher ein höheres stufe zu erhalten.

Streckausmaß oder Streckverhältnis erzielt, wodurch Das so erhaltene Garn kann nachfolgenden

eine straffe Durchführung der Fäden in guter Ausrich- Schrumpfbehandlungen und freien oder behinderten

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und gebremsten Schrumpfungskonditionierungen aus- Spinnflüssigkeit wird dem Koagulierbad mittels der

gesetzt werden. , Abmeßgetriebepumpe 2, welche 0,6 cm³ je Umdrehung

Diese Behandlungen ermöglichen, wie insbesondere abgibt, in einer Menge von 32,7 cm³/Min. über den

in den nachstehenden Beispielen angegeben ist, Ver- Kerzenfilter 3 und den Wärmeaustauscher 4, in wel-

besserungen in bestimmten Eigenschaften, und sie 5 chem die Spinnflüssigkeit auf eine Temperatur von

werden in Abhängigkeit von der besonderen Verwen- 8O⁰C gebracht wird, zugeführt,

dung des erhaltenen Garnes angewendet. So kann z. B. Die zur Anwendung gelangende Spinndüse hat

ein Garn, das keiner nachfolgenden Schrumpfung und 40 Öffnungen von einem Durchmesser von jeweils

keiner Wärmekonditionierung unterzogen worden war, 350 Mikron. Die Fäden werden beim Austreten aus

sowohl für Schrumpfeffekte auf Grund seiner hohen io dem Koagulierbad, in welchem sie für eine Länge von

Schrumpfung in kochendem Wasser verwendet werden etwa 60 cm eingetaucht verbleiben, auf einem ersten

als auch wegen seiner ausgezeichneten mechanischen Walzenpaar R₁, das mit einer Geschwindigkeit von

Merkmale und Eigenschaften in technischen Anwen- 70 m je Minute umläuft, gesammelt und anschließend

dungsgebieten zur Anwendung gelangen. in Luft zwischen diesem Walzenpaar und einem zweiten

Durch die Schrumpfung und Wärmekonditionierung 15 Walzenpaar R₂ gestreckt, welches bei einer Geschwinwerden die Abriebsfestigkeit oder der Widerstand digkeit von 130 m je Minute sich dreht. Auf das zweite gegenüber Abscheuern und die Anfärbbarkeit, falls Walzenpaar R₂ wird mittels einer geeigneten Sprühdiese besonders erwünscht sind, bei einer nur gering- einrichtung 7 entionisiertes Wasser von 70° C auf gefügigen Abnahme in den mechanischen Eigenschaften sprüht, um das Lösungsmittel aus dem Fadenprodukt verbessert. 20 zu entfernen.

Die Garne können durch das Verfahren gemäß der Die Fäden werden darauf zwischen den Walzen R₂

Erfindung mit Titerwerten hergestellt werden, welche und Walzen R₅, welche sich bei einer Geschwindigkeit

normalerweise in endlosen Fadengarnen, die aus ande- von 300 m je Minute drehen, in Wasserdampf bei

ren Fasern hergestellt sind, verwendet werden, und ins- 105° C in einer Kammer 8 gestreckt und schließlich

besondere mit Titerwerten von 15 den aufwärts mit 25 zwischen den Walzenpaaren 3 und 4 in Luft bei 250° C,

Titerwerten je Faden von 0,5 den und höher, welche in wobei das Garn in ein elektrisch geheiztes Rohr 8¹ bei

allen für endlose oder kontinuierliche Fäden in Be- einer Austrittsgeschwindigkeit von den letzten Walzen

tracht gezogenen Gebieten anwendbar sind. von 600 m je Minute geleitet wird. Auf die Walzen R₃

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Bei- wird aus einer geeigneten Sprüheinrichtung 7¹ ent-

spieleri näher erläutert. 30 ionisiertes Wasser bei 70°C aufgesprüht, um das

. -I₁ Waschen zu vervollständigen. Beim Austreten aus dem

B e 1 s ρ 1 e 1 1 Heizrohr 8¹ läuft das Garn über eine nicht gezeigte

2846 g Dimethylacetamid, welches auf 1O⁰C vorge- kleine Walze, welche 10 Umdrehungen je Minute auskühlt worden war, wurden in einen Mischer gegossen. führt und in eine Appreturlösung (nicht gezeigt), Dem letzteren wurden im Verlauf von 5 Minuten unter 35 welche von dem Punkt 9 zugeführt wird und eine Rühren 1000 g eines aus 94 % Acrylnitril und 6 % Vi- Mischung aus einem Schmiermittel, beispielsweise nylacetat bestehenden Mischpolymerisats einer spezi- Sorbitmonopalmitat, und einem antistatisch machenfischen Viskosität (η_8ρ) von 1,5 dl g^-1 bei 25° C in Di- den Mittel, z. B. einer quaternären Ammoniumverbinmethylformamid zugegeben. dung, enthalten in einer Menge von 10 bis 20 Gewichts-

Die so erhaltene Mischung enthielt 25% Feststoffe; 4° prozent in Wasser, bezogen auf das Bad, enthält. Das sie wurde langsam unter einfachem (schwachem) Garn wird dann auf den Walzen 4, welche mit Wasser-Rühren (Geschwindigkeit der Rühr- oder Antriebs- dampf bei 3 Atmosphären geheizt werden, getrocknet, welle 4000/Min.) bis zum Erreichen von 80° C in etwa Eine Aufwindeeinrichtung 10 hierfür nimmt das Garn 45 Minuten erhitzt. Diese Temperatur wurde während auf die Spule bei der gleichen Geschwindigkeit auf.
30 Minuten beibehalten. Unter diesen Bedingungen 45 Das gesammelte Garn besitzt eine Titergröße von wurde die Mischung in eine vollkommen homogene 120 den bei 40 Fäden und die nachstehend angegebenen kolloidale Masse (Spinnflüssigkeit — dope) überge- Eigenschaften:

^fÜS·' ο ■ - «- ·,· -A-u α oc* a ■ Größe (Titer) 3 den je Faden

Die Spinnflüssigkeit wird wahrend 2 Stunden im Festigkeit 4 6 g/den

Vakuum (200mm Quecksilber) von Luft befreit, dann 50 Dehnung 103°/

durch ein Preßfilter filtriert und schließlich während Restschrumpfung'in ' °

etwa 12 Stunden beiseitegestellt. kochendem Wasser 8,6%

Nach dieser Zeitdauer ist die Spinnflüssigkeit fur

den Extrudier- oder Ausstoßvorgang fertig. Die Ex- Das Garn enthält insgesamt etwa 1 bis 1,5% Appretrudiervorrichtung, welche schematisch in der Zeich- 55 tür- oder Ausrüstungsfeststoffe und eine Restmenge an nung dargestellt ist, besteht aus einem Behälter 1, in Lösungsmittel von weniger als 0,2 %·
welchen die Spinnflüssigkeit eingebracht und darin . .
unter Stickstoffdruck von etwa 3 Atmosphären gehal- Beispiel 2
ten wird, einer Abmeßgetriebepumpe (gear metering Eine Spinnlösung mit einem Gehalt von 26 % Festpump) 2, einem Kerzen- oder Trichterfilter (candle 60 stoff in Dimethylacetamid, welche wie im vorstehenden filter) 3, einem Wärmeaustauscher 4 und einer Spinn- Beispiel hergestellt und behandelt wurde, wird durch düse 5. eine Abmeßpumpe, die 3 cm³ je Umdrehung abgibt, in Die Spinndüse ist in ein Koagulierbad 6 eingetaucht, einer Menge von 10,7 cm³ je Minute einer Spinndüse welches aus einem Behälter oder einem Trog von einer mit 80 öffnungen von einem Durchmesser von Länge von 1 m besteht und etwa 501 Koagulierbad- 65 400 Mikron zugeführt. Die Lösung wird in ein Koaguflüssigkeit enthält. Das Bad besitzt eine Konzentration lierbad ausgestoßen oder extrudiert, welches aus 82 % von 83 % Dimethylacetamid in Wasser, und seine Tem- Dimethylacetamid in Wasser besteht und bei einer peratur wird thermostatisch auf 30⁰C geregelt. Die Temperatur von 23° C gehalten wird.

Die Fäden, welche aus dem Koagulierbad, in welchem sie für eine Länge von etwa 60 cm eingetaucht waren, austreten, werden auf einem ersten Walzenpaar R₁, das sich mit einer Geschwindigkeit von 40 m je Minute dreht, aufgenommen, und anschließend in Luft zwischen diesem Walzenpaar und dem zweiten Walzenpaar R₂, das sich mit einer Geschwindigkeit von 70 m je Minute dreht, gestreckt. Auf die zweiten Walzen R₂ wird entionisiertes Wasser von 70° C zur Entfernung des Lösungsmittels aus der Faser aufgesprüht.

Die Fäden werden anschließend zwischen den Walzen R₂ und den Walzen R₃, die sich mit einer Geschwindigkeit von 215 m je Minute umdrehen, in einer Wasserdampf kammer 8 bei 105° C gestreckt und schließlich einer Schrumpfung in dem Rohr 8¹ unterworfen, welches Wasserdampf bei 100⁰C enthält und zwischen den Walzen R₃ und den Walzen i?₄, die sich mit einer Geschwindigkeit von 200 m je Minute drehen, angeordnet ist. Auf die Walzen R₃ wird außerdem entionisiertes Wasser bei 50° C zur Vervollständigung des Waschens strömen gelassen.

Beim Austreten aus dem Heizrohr 8¹ gelangt das Garn in ein Appretur- oder Ausrüstungsbad (nicht gezeigt), welches 6% Schmiermittel und antistatisch machende Mittel enthält. Die theoretische Titergröße oder Abmessung des austretenden Garns beträgt 1200 den bei 80 Fäden. Das Garn wird anschließend einer Texturierbehandlung unterworfen und zur Herstellung von Teppichen verwendet. Die mechanischen Eigenschaften sind die folgenden:

Größe (Titer) 14,8 den je Faden

Festigkeit 3,1 g/den

Dehnung 18%

Restschrumpfung in

kochendem Wasser 5,5 %

Beispiel 3

Eine Spinnlösung mit einem Gehalt von 28 % Feststoffen in Dimethylformamid, welche, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt und behandelt wurde, wird mittels einer Abmeßpumpe, welche je Umdrehung 0,3 cm³ abgibt, in einer Menge von 6,2 cm³ je Minute einer Spinndüse mit zehn Öffnungen von einem Durchmesser von 500 Mikron zugeführt. Die Lösung wird in ein Koagulierbad aus 82% Dimethylformamid in Wasser, welches bei einer Temperatur von 25⁰C gehalten war, ausgestoßen oder extrudiert.

Die Fäden werden nach dem Austreten aus dem Koagulierbad, in welchem sie für eine Länge von etwa 60 cm eingetaucht sind, durch das erste Walzenpaar U₁, das sich bei einer Geschwindigkeit von 80 m je Minute dreht, gesammelt und danach in Luft zwischen diesem Walzenpaar und dem zweiten Walzenpaar R₂, das sich mit einer Geschwindigkeit von 135 m je Minute umdreht, gestreckt. Auf das zweite Walzenpaar R₂ wird entionisiertes Wasser von 7O⁰C zur Entfernung des Lösungsmittels aus der Faser aufgesprüht.

Danach werden die Fäden in Wasserdampf bei 105⁰C zwischen den Walzen R₂ und den Walzen jR₃, die sich bei einer Geschwindigkeit von 340 m je Minute drehen, gestreckt und schließlich zwischen den Walzen R₃ und den Walzen i?₄, die sich mit einer Geschwindigkeit von 700 m je Minute umdrehen, in einem Heizrohr 8¹ bei 250⁰C gestreckt. Auf die Walzen R₃ wird entionisiertes Wasser bei 70° C strömen gelassen, um den Waschvorgang zu vervollständigen.

Nach dem Austreten aus dem Heizrohr 8¹ gelangt das Garn in ein Appretur- oder Ausrüstungsbad mit einem Gehalt von 10% Schmiermittel und antistatisch machenden Mitteln.

Das Garn wird auf Spulen aufgenommen und dann auf Kuchen (cakes) gebracht und wärmestabilisiert in Wasserdampf von 1,5 Atmosphären unter freien Kontraktions- oder Schrumpfbedingungen. Unter diesen Bedingungen schrumpft das Garn etwa um 30% und

ίο besitzt eine Endtitergröße oder -abmessung von etwa 30 den bei zehn Fäden. Die mechanischen Eigenschaften sind wie folgt:

Größe (Titer) 3,1 den/Faden

Festigkeit 2,8 g je den

Dehnung 35%

Restschrumpfung in
kochendem Wasser 0

B e i s ρ i e 1 4

Eine Spinnlösung mit einem Gehalt von 27,5 % Feststoffen in Dimethylacetamid, hergestellt und behandelt wie im Beispiel.l beschrieben, wird mittels einer Abmeßpumpe, welche 0,6 cm³ je Umdrehung abgibt, in einer Menge von 30 cm³ je Minute einer Spinndüse mit 300 Öffnungen von einem Durchmesser von 225 Mikron zugeführt. Die Lösung wird in ein Koagulierbad aus 84,5 % Dimethylacetamid in Wasser, welches bei einer Temperatur von 23° C gehalten ist, ausgepreßt oder ausgestoßen.

Die Fäden werden nach dem Austreten aus dem Koagulierbad, in welchem sie für eine Länge von etwa 60 cm eingetaucht gehalten werden, durch das Walzenpaar R₁, das sich bei einer Geschwindigkeit von etwa 100 m je Minute dreht, aufgenommen und anschließend in Luft zwischen diesem Walzenpaar und den zweiten Walzen R₂, die sich mit einer Geschwindigkeit von 170 m je Minute umdrehen, gestreckt. Auf die zweiten Walzen R₂ wird entionisiertes Wasser bei 70° C zur Entfernung des Lösungsmittels aus der Faser aufgesprüht.

Danach werden die Fäden in Wasserdampf bei 105⁰C zwischen den Walzen R₂ und den Walzen R₃, welche sich mit 450 m je Minute drehen und auf welche entionisiertes Wasser bei 8O⁰C aufgesprüht wird, gestreckt, worauf sie der Einwirkung eines Appreturbads mit einem Gehalt von 12% Schmiermitteln und antistatisch machenden Mitteln unterworfen und schließlich auf die Walzen i?₄, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Walzen R₃ drehen, aufgenommen. Die theoretische Titergröße oder -abmessung des austretenden Garns beträgt 150 den von 300 Fäden. Die mechanischen Eigenschaften sind nachstehend aufgeführt:

Größe (Titer) 0,53 den/Faden

Festigkeit 3,8 g/den

Dehnung 14%

Schrumpfung in

kochendem Wasser 8 %

Beispiel 5

Eine Spinnlösung mit einem Gehalt von 27 % Feststoffen, in Dimethylacetamid, hergestellt und behandelt wie im Beispiel 1 beschrieben, wird durch eine Abmeßpumpe, welche 3 cm³ je Umdrehung abgibt, in einer Menge von 10,7 cm³ je Minute einer Spinndüse mit 40 Öffnungen von einem Durchmesser von 300 Mikron

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zugeführt. Die Lösung wird in ein Koagulierbad aus 15% Dimethylacetamid und 85% Trichloräthylen extrudiert oder ausgestoßen, welches bei einer Temperatur von 35° C gehalten ist.

Die Fäden werden nach dem Austreten aus dem Koagulierbad, in welches sie für eine Länge von etwa 60 cm eingetaucht sind, durch ein erstes Walzenpaar R₁, das mit einer Geschwindigkeit von 35 m je Minute sich dreht, aufgenommen und danach in einem erhitzten Rohr 8 bei 70° C zwischen diesen Walzen und den zweiten Walzen R₂, die sich mit einer Geschwindigkeit von 40 m je Minute drehen, gestreckt. Um das Trichloräthylen zu entfernen, wird durch das erhitzte Rohr 8 ein Luftstrom geführt, der in solcher Weise gesteuert oder eingeregelt ist, daß das Austreten eines trockenen Fadens bewirkt wird. Die Fäden werden darauf weiter zwischen den Walzen R₂ und den Walzen R₃, die sich mit einer Geschwindigkeit von 200 m je Minute drehen, gestreckt, einem Appretier- oder Ausrüstungsbad, welches 8% antistatisch machende Mittel und Schmiermittel enthält, ausgesetzt und auf den Walzen 4, die sich mit einer Geschwindigkeit von 200 m je Minute drehen, gesammelt.

Die theoretische Titergröße oder -abmessung des austretenden Garns ist 120 den bei 40 Fäden.

Die mechanischen Eigenschaften sind nachstehend angegeben.

Größe (Titer) 2,8 den/Faden

Festigkeit 2,9 g/den

Dehnung 18 %

Schrumpfung in

kochendem Wasser 8,5 %

Beispiel 6

Eine Spinnlösung von 27% Feststoffen ist durch Auflösen einer Mischung aus 120 Gewichtsteilen eines Acrylnitril - Methylvinylpyridin - Mischpolymerisats, welches 50 % Acrylnitril und 50 % Methylvinylpyridin enthält und eine spezifische Viskosität (η_3ρ) von 1,63 aufweist, und 880 Gewichtsteilen eines Acrylnitril-Vinylacetat-Mischpolymerisats, welches 94% Acrylnitril und 6 % Vinylacetat enthält und eine spezifische Viskosität von 1,48 besitzt, in Dimethylacetamid hergestellt.

Die erhaltene und in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise behandelte Lösung wird mittels einer Abmeßpumpe, welche 3 cm³ je Umdrehung abgibt, in einer Menge von 10,7 cm³ je Minute einer Spinndüse mit 40 Öffnungen von einem Durchmesser von 300 Mikron zugeführt. Die Lösung wird in ein Koagulierbad aus 15 % Dimethylacetamid und 85 % Trichlorethylen extrudiert, welches bei einer Temperatur von 35° C gehalten wird.

Die Fäden werden nach dem Austreten aus dem koagulierbad, in welchem sie für eine Länge von etwa 60 cm eingetaucht sind, durch ein erstes Walzenpaar R₁, das sich mit einer Geschwindigkeit von 35 m je Minute dreht, gesammelt und anschließend in einem auf 70° C erhitzten Rohr zwischen den Walzen R₁ und den zweiten Walzen R₂, die sich bei einer Geschwindigkeit von 40 m je Minute drehen, gestreckt. Zur Entfernung von Trichloräthylen wird durch das Rohr 8 ein Luftstrom geführt, welcher so eingeregelt ist, daß das Austreten eines trockenen Fadens bewirkt wird. Die Fäden werden darauf anschließend zwischen den Walzen R₂ und den Walzen R₃ bei einer Geschwindigkeit von 200 m je Minute gestreckt und dann einer Appreturbehandlung in einem Bad mit einem Gehalt von 8 % antistatisch machenden Mitteln und Schmiermitteln unterworfen.

Die theoretische Abmessung oder Titergröße des austretenden Garns beträgt 120 den bei 40 Fäden. Die mechanischen Eigenschaften sind nachstehend angegeben :

Größe (Titer) 3 den/Faden

Festigkeit 3,8 g/den

Dehnung 14%

Schrumpfung in

kochendem Wasser 11 %

Beispiel 7

Eine Spinnlösung mit einem Gehalt von 26 % Feststoffen in Dimethylformamid, welche, wie im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt und behandelt ist, wird durch eine Abmeßpumpe, welche 3 cm³ je Umdrehung abgibt, in einer Menge von 10,7 cm³ je Minute einer Spinndüse von 40 Öffnungen mit einem Durchmesser von 300 Mikron zugeführt. Die Lösung wird in ein Koagulierbad aus 38% Dimethylformamid und 62% Xylol ausgestoßen oder extrudiert, welches bei einer Temperatur von 40° C gehalten ist.

Nach dem Austreten der Fäden aus dem Koagulierbad, in welchem sie für eine Länge von etwa 60 cm eingetaucht sind, werden von einem ersten Walzenpaar R₁, das sich mit einer Geschwindigkeit von 35 m je Minute dreht, aufgenommen und anschließend zwischen diesem Walzenpaar und den zweiten Walzen R₂, die sich mit einer Geschwindigkeit von 40 m je Minute drehen, in einem auf 70° C erhitzten Rohr gestreckt, durch welches ein so eingeregelter Luftstrom geführt wird, daß das Austreten eines trockenen Fadens veranlaßt wird. Die Fäden werden darauf zwischen den Walzen R₂ und den Walzen R₃, die sich mit einer Geschwindigkeit von 200 m je Minute drehen, gestreckt und einer Appreturoder Ausrüstungsbehandlung in einem Bad mit einem Gehalt von 8% ^von antistatisch machenden Mitteln und Schmiermitteln ausgesetzt.

Die theoretische Abmessung oder Titergröße des austretenden Garns ist 120 den bei 40 Fäden. Die mechanischen Eigenschaften sind nachstehend angegeben:

Größe (Titer) 2,8 den/Faden

Festigkeit 2,9 g/den

Dehnung 19%

Schrumpfung in

kochendem Wasser 8,5 %

Beispiel 8

Eine Spinnlösung von 27 % Feststoffen in Dimethylformamid, hergestellt und behandelt gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise, wird durch eine Abmeßpumpe, welche 3 cm³ je Umdrehung abgibt, in einer Menge von 10,7 cm³ je Minute einer Spinndüse

mit 40 Öffnungen von einem Durchmesser von 300 Mikron zugeführt.

Die Lösung wird in ein Koagulierbad aus 63 % Dimethylformamid und 37 % Äthylenglykol, welches bei einer Temperatur von 38⁰C gehalten war, ausgepreßt oder extrudiert. Die Fäden werden nach dem Austreten aus dem Koagulierbad, in welchem sie für eine Länge von etwa 60 cm eingetaucht sind, von einem ersten Walzenpaar R₁, das sich mit einer Geschwindigkeit von 35 m je Minute dreht, aufgenommen, und anschließend

zwischen diesen Walzen R₁ und den zweiten Walzen R₂, die sich mit einer Geschwindigkeit von 40 m je Minute drehen, in einem auf 70⁰C erhitzten Rohr gestreckt, durch welches ein in solcher Weise geregelter Luftstrom geführt wird, um das Austreten von trockenem Garn zu bewirken.

Danach werden die Fäden weiter zwischen den Walzen R₂ und den Walzen R₃, die sich bei einer Geschwindigkeit von 200 m je Minute drehen, gestreckt und einer Appretur- oder Ausrüstungsbehandlung in einem Bad mit einem Gehalt von 8°/o ^antistatisch machenden Mitteln und Schmiermitteln unterworfen. Die theoretische Titergröße des austretenden Garns beträgt 120 den bei 40 Fäden. Die mechanischen Eigenschaften des Garns sind nachstehend angegeben:

Größe (Titer) 2,8 den/Faden

Festigkeit 3,1 g/den

Dehnung 19 %

Schrumpfung in

kochendem Wasser 8 °/₀

B e i s ρ i e 1 9

Eine Spinnlösung mit einem Gehalt von 26 °/₀ Feststoffen in Dimethylformamid, welche gemäß der im Beispiel 1 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt und behandelt ist, wird durch eine Abmeßpumpe, welche 3 cm³ je Umdrehung abgibt, in einer Menge von 10,7 cm³ je Minute einer Spinndüse mit 40 Öffnungen von einem Durchmesser von 300 Mikron zugeführt.

Die Lösung wird in ein Koagulierbad einer Zusammensetzung von 65% Dimethylformamid und 35% Butylalkohol, welches bei einer Temperatur von 32° C gehalten ist, ausgestoßen oder extrudiert.

Die Fäden werden nach dem Austreten aus dem Koagulierbad, in welchem sie für eine Länge von etwa 60 cm eingetaucht sind, durch ein erstes Walzenpaar R₁, das sich mit einer Geschwindigkeit von 35 m je Minute dreht, aufgenommen und anschließend zwischen

ίο diesen Walzen R₁ und den zweiten Walzen R₂, die sich mit einer Geschwindigkeit von 40 m je Minute drehen, in einem auf 70⁰C erhitzten Rohr gestreckt, zu welchem ein so eingeregelter Luftstrom geführt wird, daß der Faden trocken austritt.

Die Fäden werden dann zwischen den Walzen R₂ und den Walzen R₃, die sich mit einer Geschwindigkeit von 200 m je Minute drehen, gestreckt und einer Ausrüstungsbehandlung in einem Bad mit einem Gehalt von 8% an antistatisch machenden Mitteln und Schmiermitteln unterworfen und von den Walzen R₁, die sich mit einer Geschwindigkeit von 200 m je Minute drehen, aufgenommen.

Die theoretische Titergröße des austretenden Garns ist 120 den bei 40 Fäden. Die mechanischen Eigenschäften sind nachstehend aufgeführt:

Größe (Titer) 2,8 den/Faden

Festigkeit 2,9 g/den

Dehnung 18 %

Schrumpfung in

kochendem Wasser 8 %

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 schaftlich brauchbar und annehmbar wird, wenn die Patentansprüche: Geschwindigkeit der Aufnahme des erzeugten Fadens im Hinblick auf den gewünschten Titer ausreichend

1. Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichen hoch ist, d. h. in den meisten Fällen größer als etwa Fäden durch Naßverspinnen einer Lösung eines 5 200 m je Minute.

Acrylnitrilpolymerisats aus Homopolymerisat, Die bis jetzt im allgemeinsten verwendete Spinn-

Mischpolymerisaten oder Mischungen von Poly- arbeitsweise für die Herstellung von kontinuierlichen

merisaten mit einem Gehalt von wenigstens 80% Fäden aus Acrylnitrilpolymerisaten ist die Trocken-

Acrylnitril, dadurch gekennzeichnet, Spinnarbeitsweise, da es bei dieser Arbeitsweise möglich

daß man io ist, hohe Streckverhältnisse oder Streckausmaße und

a) eine Lösung des Acrylnitrilpolymerisats in demgemäß ausreichend hohe Aufnahmegeschwindigeinem Lösungsmittel dafür keiten zu erzielen. Jedoch weist die Trockenspinn-

b) in ein Koagulierbad mit einer Temperatur arbeitsweise verschiedene Nachteile technischer Art von 0 bis 50⁰C, welches ein Lösungsmittel auf, auf Grund der Schwierigkeiten in der Aufrechtfür das Polymerisat und ein Koagulierungs- 15 erhaltung von gleichbleibenden oder konstanten Bemittel dafür aus einem mischbaren Nicht- dingungen, wobei zu diesem Zweck eine scharfe Regelösungsmittel in solchen Anteilen enthält, daß lung oder Kontrolle der Spinnvariablen, z. B. der Visdie Koagulierungsgeschwindigkeit ausreichend kosität und der Temperatur der Spinnlösung, der Auslangsam ist, so daß eine Streckung zwischen Stoßtemperatur, der Temperatur des Trockenturms dem 2- bis 50fachen in dem Bad im wesent- 20 oder der Trockensäule und der Geschwindigkeit der liehen ohne Fadenbruch erhalten wird, ein- Luft in dieser Säule erforderlich ist, und außerdem auf spinnt, Grund der Schwierigkeit der Entfernung des Rest-

c) die Fäden in dem Koagulierbad einer Strek- lösungsmittel, welches von der Faser zurückgehalten kung um das 2- bis 50fache unterwirft, wird, bis herab zu einem Gehalt von unterhalb 1 %>

d) die Fäden aus dem Koagulierbad entfernt, 25 was erforderlich ist, um die annehmbaren oder brauchet die Fäden einem zusätzlichen Strecken bei baren Eigenschaften für die Faser sicherzustellen.

einem Gesamtzusatzstreckungsausmaß von Außerdem erlaubt das Trockenspinnen nicht die

etwa dem 2- bis lOfachen unterwirft und Herstellung von Fäden von sehr geringem Titer (den),

f) die Fäden, welche nach der zusätzlich erhalte- Der Zweck der Erfindung besteht in einem Verfahren

nen Streckung gegebenenfalls einer Schrump- 30 zur Herstellung von kontinuierlichen oder endlosen fungsbehandlung unter Bedingungen von Fäden aus Acrylnitrilpolymerisaten, welches wirtfreiem Schrumpfen in Wasserdampf bei einer schaftlich durchgeführt werden kann und bei welchem Temperatur von etwa 100 bis 140° C unter- die beim Trockenspinnen auftretenden Nachteile worfen worden sind, bei einer Endaufnahme- mittels eines Naßspinnsystems, insbesondere mit der geschwindigkeit von etwa 200 bis 1000 m je 35 Möglichkeit zur Erzielung von Fäden von geringen Minute aufnimmt. Titerwerten, beispielsweise bis herab zu 0,5 den, über-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- wunden werden. Auf diese Weise wird ein kontinuierzeichnet, daß man ein Koagulierbad b) aus 79 bis licher Faden mit ausgezeichneten allgemeinen Eigen-90 % Dimethylacetamid und 10 bis 21 % Wasser, schäften oder Kennzeichen erhalten und insbesondere 75 bis 90 % Dimethylacetamid und 10 bis 25 % 4° mit einer besseren Gleichförmigkeit in der Struktur als Wasser, 10 bis 25 % Dimethylacetamid und 75 bis diejenige, welche bei der Trockenspinnarbeitsweise er-90 % Trichlorethylen, 25 bis 45 % Dimethylform- . halten wird. Ein weiterer besonderer Vorteil des Veramid und 55 bis 75 % Xylol, 50 bis 70% Dimethyl- fahrens gemäß der Erfindung beruht auf der Möglichformamid und 30 bis 50 % Äthylenglykol oder 50 keit, Fäden von niedrigen Titerwerten, beispielsweise bis 70% Dimethylacetamid und 30 bis 50% Butyl- 45 bis herab zu 0,5 den je Faden, herzustellen.
alkohol verwendet. Es wurde nun gefunden, daß kontinuierliche Fäden

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch durch Naßverspinnen einer Lösung eines Acrylnitrilgekennzeichnet, daß man das zusätzliche Strecken polymerisate aus Homopolymerisat, Mischpolymerider Fäden nach der Entfernung aus dem Koagulier- säten oder Mischungen von Polymerisaten mit einem bad e) ausführt, indem man die Fäden einer Mehr- 5° Gehalt von wenigstens 8Ö % Acrylnitril vorteilhaft zahl von Streckstufen bis zu einem Gesamtstreck- hergestellt werden können, wenn man

ausmaß oder -verhältnis von etwa dem 2- bis a) eine Lösung des Acrylnitrilpolymerisats in einem

lOfachen unterwirft, wobei man die Mehrzahl von Lösungsmittel dafür

zusätzlichen Streckarbeitsgängen bei Temperaturen, b) in ein Koagulierbad mit einer Temperatur von welche stufenweise von etwa 15 bis etwa 28Q⁰C an- 55 0 bis 5O⁰C, welches ein Lösungsmittel für das steigen, ausführt. Polymerisat und ein Koagulierungsmittel dafür aus einem mischbaren Nichtlösungsmittel in solchen Anteilen enthält, daß die Koagulierungs-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur geschwindigkeit ausreichend langsam ist, so daß

Herstellung von kontinuierlichen oder endlosen Fäden 60 eine Streckung zwischen dem 2- bis 50fachen in

aus Acrylnitrilpolymerisaten. dem Bad im wesentlichen ohne Fadenbruch erhal-

Der hier verwendete Ausdruck »Acrylnitrilpolymeri- ten wird, einspinnt,

sate« umfaßt die Homopolymerisate von Acrylnitril, c) die Fäden in dem Koagulierbad einer Streckung

ebenso wie dessen Mischpolymerisate und deren um das 2- bis 50fache unterwirft,

Mischungen oder Polymerisatgemische, welche wenig- 65 d) die Fäden aus dem Koagulierbad entfernt,

stens 80 % Acrylnitril enthalten. e) die Fäden einem zusätzlichen Strecken bei einem

Es ist bekannt, daß die Herstellung von kontinuier- Gesamtzusatzstreckungsausmaß von etwa dem

liehen Fäden im allgemeinen nur in dem Fall wirt- 2- bis lOfachen unterwirft und