DE1494742A1 - Nassspinnverfahren zur Herstellung von Faeden aus aliphatischen Polyamiden - Google Patents

Description

B e d ο- h r ei b'U ng zu der x³at jntanmeldung
JiilA VI-3000Ä üüÜIjJTA' ii AZI UMaLi.,: IMjTJo'!.¹.*.! A Applicazioni Viscosa b.p.A. Via Cernaia, β, Mailand/Italien

betreffend ■

Haßspinnverfahren zur Herstellung von ij'äden aus aliphatischen !Polyamiden.

üie ^rfindun^ bezieht sich allgemein auf daa .Verspinnen, und ζ,/ar insbesondere auf das l\f aß verspinnen von Line arjjoi,;amiden, wobei man fäden Hit beaonderü vorteilhaften Textlifei^enachafteh erhalt, die üexij-.inijen ^äden iiber-.Le.:en ^ind, die nach dem bei dereiptijen Polyamiden üblichen ..ci'uitelzspinnvarfahren hergeötellt sind. ..--..

Unter den Lerkmalen, v/elche dßrartiü'en .Jrseujrnissen die vorteilhaftesten und am begehrtesten Lii^enachaften verleihen, sind der Zähigkeitswert, der x)ehnun_;;skoeffizient (vvelcLiex·. vorzugSiVeise sehr klein an soll) und der iiilaatizitiitamodul zu nennen. Der letatere ./ert soll so.ν ο hl beim kontinuierlichen ü'aden. als auch bei den daraus gewonnenen -itapelfädern ifloglichüt hoch aein, um den ^rfordernidsen der H ac η be handlangen und der Verwertunü des iinder Zeugnisses ^u ^enä^ea. JJie genannten Bigensohaften und Merkmale hangen offenbar grundlegend von der Natur des verwendeten .t-olyamida ab, d. h. davon, ob es sich z. B. um ein aruinatiücnes, ein aliphati^ches oder ein teilweise -iliphatiBcheu i-olyaiaid handelt.

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Die aliphatischen oder teilweise aliphatischen Polyamide besitzen, obwohl sie unter gewissen Gesichtspunkten Eigenschaften aufweisen, welche denjenigen der aromatischen Polyamide unterlegen sind, ein weiteres Verwendungsgebiet und werden in grösserem Ausmass erzeugt, was hauptsächlich auf Gründe der Wirtschaftlichkeit des verwendeten Materials und der Herstellungsverfahren zurückzuführen ist. Die aromatischen Polyamide finden hingegen in der Hauptsache nur in be- λ± sonderen Fällen, in denen die grösseren Kosten gerechtfertigt sind, Anwendung.

Die Verbesserung der Merkmale und Eigenschaften der mit gänzlich oder teilweise aliphatischen Polyamiden erzeugten Fäden, insbesondere im Vergleich zu den normalerweise nach den bekannten Schmelzspinnverfahren erbetenen Fäden, ist daher von erheblichem, aktuellem Interesse.

Die Verbesserung der Eigenschaften der erfindungsgemäss hergestellten Fäden, die insbesondere zur Herstellung Λτοη Stoffen für Bekleidungsgegenstände-und Artikel bestimmt sind,ist daher von grossem industriellem Interesse.

φ So ist beispielsweise bei zahlreichen Bekleidungsgegenständen und Artikeln, wie z.B. Hemden, Strumpfon« Damenunterbekleidung, Regenmänteln usw. das geringe Wasseraufsaugvermögen ausschlaggebend für die Knitterfesteigenschaft des Bekleidungsstückes, welche Eigenschaft bekanntlich sehr begehrt ist, da sie die Notwendigkeit des Plättens des Bekleidungsstückes nach den Waschoperationen beseitigt. Die Herabsetzung des Dehnungskoeffizienten und die Erhöhung des Youg*sehen Moduls versichern die Formbeständigkeit des Bekleidungsartikels u.a.m.

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Dies vorausgesetzt» bezweckt die Erfindung die Herstel—■--· *λ lung yon aliphatischen bzw. teilweise .aliphatischen VοIyamidfäden, welche unter Beibehaltung der ν 'teilhaften wirtschaftlichen Merkmale dieser_; synthetischen Stoffe, be—' deutend gegenüber. Jene^r Fftdeii yerbjassert sind, die nach λ den derzeit üblichenSpinnverfahren, sei es zur Herstellung von endlosen Faden, sei es zur herstellung von Stapelfasern, erhalten werden., , ,,-.■.■ ■·.... ■'.■'■; Insbesondere bez*reckt .die Erfindung die HerstellungvonSynthesefaden der angegebenen. Natur mittels besonderer ,Ifaeer-Spinnbedingungen durch Auspressen der Polyamidlösung in ein geeignetes Koagulationsbad. V.. .--... . _■.........:,_;, · Die Löslichkeit der Polyamide im allgemeinen in geeigneten Lösungsmitteln und.ihre Nassyerspinnbarkeit sind im allgemeinen bekannte Tatsachen. Die einschlägige technische_:und j Patentliteratur zeigt auch eine gewisse Anzahl geeigneter, im allgemeinen hochsiedender Lösungsmittel^ sowie die Mög-r lichkeit der Verwendung einiger Lösungsmittel und LtSsungs- . ■itteleischungen auf, um die Polyamide in die «um Nassspinnen notwendigen Zustände zu versetzen..

Bei dem derzeitigen Stand der Kenntnisse und technischen Neigungen erscheinen jedoch die Schmelzepinnverfahren als . vorzuziehen und werden üblicherweiset insbesondere auf dem Gebiet der vollständig bzw. teilweise aliphatischen PoIyamide angewandt. -

In der Hauptsache kann man annehmen, dass die derzeitige Abneigung gegen die Anwendung der Nassspinnverfahren für Polyamidl8sungen auf Befürchtungen hinsichtlich Mangel zu- . rückzüführen ist_t die sich aus der chemischen Angriffsfreu-

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digkeit der seitens der Fachliteratur vorgeschlagenen Lösungsmittel und aus verschiedenen ungünstigen Eigenschaften dieser Lösungsmittel (wie beispielsweise der unangenehme Geruch u.a.) ergeben, und von denen man im allgemeinen fürchtet, dass sie die erhaltenen Fäden ungünstig beeinträchtigen.

Erfindungsgemäss wurde überraschenderweise die Möglichkeit festgestellt und als vorteilhaft erkannt, viskose Lösungen von teilweise oder vollständig aliphatischen Polyamiden, die kalt in Ameisensaure in wässriger Lösung erhalten werden, bei Raumtemperatur zu spinnen.

Dieses Verfahren gestattet es, zahlreiche Vorteile zu erzielen, und zwar sowohl was die Verbesserung der Eigenschaften der so erhaltenen Fäden gegenüber jenen von durch Schmelzepinnen erzeugten Fäden anbelangt, als auch was tatsächlich heretellungamässige Vorteile anbelangt. Insbesondere wurde festgestellt, dass die nach der Erfindung erhaltenen Fäden die aus der folgenden Tabelle ersichtlichen, am Elementarfaden ermittelten Eigenschaften, Koeffizienten und Merkmale besitzen.

TABELLE 1

	Spinnverfahren	Material (Titer 1,5 den)	Nylon 66	Nylon MXD 6
Eigenschaften	S chine Iz-	Nylon 6	^»6*-5g/den	4,8-5g/den
Zähigkeit	Na ββ-	4,3-*,5βάβη	5-5»2g/den	4,°-5.3e/den
Dehnung	Schmelz-	k 1 8-5, 2g/den	37_4o£	50-60$
	Nass—	37-4θ£	18-20$	12-18$
KOürig1 scher	Schmelz-	18-22$	23-38g/den	/f5_54g/den
Modul	Nass-	23-28g/den	4o-42g/den	68-78g/den
3 ehrumpfung Ln kochendem ' Wasser	Schmelz-	i*2-45g/den	15-16$	6-12$
Nass—	15-16£	7-9$	6-12$
4-8$

Aus obiger Tabelle,deren Werte sich auf Erzeugnisse beziehen, die nach den folgenden Beispielen erhalten wurden, ergibt sich klar die merkliche Verbesserung der wichtigsten Eigenschaften und Merkmale der Fäden im Vergleich zu den, in üblicher Weise nach dem Schmelzspinnverfahren hergestellten Fäden, deren entsprechende Werte über denjenigen der erfindungsgemäss hergestellten Fäden angegeben wurden, wobei zum Vergleich Fäden mit gleichem Titer und gleicher Polyamidzusammensetzung herangezogen wurden.

Zuzüglich erscheinen die Vorteile offenbar, die sich aus der Beeeitigung der Notwendigkeit ergeben, bei erhöhten Temperaturen in der Grossenordnung von 250—260°C zu arbeiten, wie sie bei den herkömmlichen Schmelzspinnverfahren erforderlich sind.

Ferner werden im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren wichtige Vorteile erzielt, wie sie nachfolgend aufgezählt werden:

a) Möglichkeit der Verwendung feuchter Polymere und folglich Ersparnis der Kosten für das Trocknen, die bei den Schmelzverfahren erforderlich sind;

b) die versuchsgemäss festgestellte Möglichkeit, Polymerabfälle sowie Abfälle von gesponnenen und auch gewebten Erzeugnissen, ohne sie vorher entpolymerisieren zu müssen, zur Produktion wiederzuverwenden;

c) Möglichkeit in die kaltspinnbare viskose Lösung zum Zwecke der Färbung der erhaltenen Fäden Pigmente einzubringen, die zur Pastenfärbung bestimmt sind, ohne Pigmente verwenden zu müssen, welche den hohen Temperaturen des, Schmelz- "* spinnens standhalten. _ , <: _; ^x Dieser Vorteil liegt auf der Hand, da er es gestattet,- eine grosse Klasse Ton wirtschaftlich zur Verfügung stehenden ^h' ^;r\

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Pigmenten zu verwerten, die geeignet sind, jeden gewünschten Farbeffekt zu erzeugen.

Dieser letztere Vorteil der Möglichkeit der Pastenfärbung ist insbesondere auch bei Verarbeitung von geringen Mengen der viskosen Lösung, d.h. in derartigen Verhältnissen ausnützbar, dass allen verschiedenen industriellen Bedingungen entsprochen werden kann. Wird nämlich das erforderliche Pigment in den Autoklaven bzw. ein anderes, die zu spinnende, viskose Polyamidlösung enthaltendes Gefäss eingebracht, dann kann der Autoklav leicht abgenommen und gewaschen werden, um ihn zur Zubereitung von anders gefärbten Lösungen vorzubereiten.

Diesen Vorteil hat man hingegen beim herkömmlichen Schmelzspinnverfahren nicht, bei dem die der geschmolzenen Polyamidmasse zuzugebenden Pigmente nicht nur notwendigerweise bei den verhältnismässig hohen Temperaturen des Autoklaven beständig sein müssen, sondern dazu neigen, an den Wänden des Reaktionsgefässes haften zu bleiben, wenn dasselbe geleert wird und auch nach langem Vaschen nur schwer entfernbar sind.

Ein weiterer beachtlicher Vorteil ist der, dass man Fäden mit sehr kleinem Titer, auch bis zu 0,5 den/Elementarfaden, herstellen kann, welche Fäden sowohl für sich allein als auch als Mischfäden besonders zur Herstellung von sehr feiner Väsohe geschätzt sind.

Das erfindungsgemässe Verfahren sieht vorzugsweise die Zufuhr des zur Gänze oder teilweise aliphatischen Polymere in Schnitzelform oder in Fora von Abfällen in den verschiedenen zur Verfügung stehenden Formen in einen vorzugsweise

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diskontinuierlichen Mischer vor, der eine gewisse Menge Ameisensäure in wässriger Lösung, jedoch in einer Konzentralion von mindestens 85Gew.^ enthält. Unter diesen Bedingungen erhält man ohne Erwärmung nach Z-k Stunden viskose Zusammensetzungen, die bis zu 3OGew.^o (berechnet im trockenen Zustand) des Polymeren enthalten. Der LBsungsvorgang verläuft unter geringer Värmeentwicklung, ohne dass dadurch di· zeitliche Beständigkeit der viskosen LOsung beeintrlohtigt wird. Es hat sich gezeigt, dass eine viskose Lösung, mit einer etwa 22^-igen Konzentration nach ItOO Stunden steXts vollkommen beständig ist, sofern sie nur von der Berührung mit Luft ferngehalten wird. Auch die Grundviskosität des Polymers bleibt während dieser Zeitspanne unverändert.

Am Filtrat durchgeführte Mikrofotografien zeigten die Abwesenheit von Gelen und ein sehr homogenes Allgemeinaussehen, was übrigens auch durch einfache Betrachtung mit dem freien Auge ohneweitereβ kontrollierbar ist, da die viskose Lösung völlig durchsichtig ist, wenn keine Mattierungsmittel verwendet werden und nur eine leichte Rosafärbung aufweist. Die analytische Kontrolle der viskosen Lösung kann mittels des herkömmlichen Pilmsystems durchgeführt werden. Ihre Viskosität kann nach der bekannten Kugelfallmethode, d.h. durch Messen der Fallzeit einer Stahlkugel mit 1/8 Zoll Durchmesser in einem die viskose Lösung enthaltenden Zylinder mit 18 mm Durchmesser und 20*4 ma Höhe bei einer Temperatur von 18*C, bestimmt werden.

Nachdem sowohl die Ameisensäure als auch die viskose Lösung auf die menschliche Haut ätzend und für die Atmungsorgan* reizend wirken, sand natürlich geeignete Sohutz-

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massnahinen bei ihrer Handhabung erforderlich. Die chemische Angriffsfreudigkeit der Verbindungen macht es offenbar erforderlich, für die verschiedenen Geräte solche bekannte Werkstoffe zu verwenden, die korrosionsbeständig sind.Für die Herstellung der allgemeinen Geräteschaften, der Leitungen und Ventile können vorteilhafterwelse einige Kunststoffe, insbesondere Polyvinylchlorid und Polypropylen verwendet werden. Die Dosier- und Zu/uhrptunpen der viskosen Lösung zu den Spinndüsen können aus härteren Werkstoffen, wie bekannte spezialgehärtete Stähle, beispielsweiser der unter der Handelsbezeichnung "Hastelloid" bekannte Stahl u.a., hergestellt werden. Für die Spinndüsen kann man vorteilhafterweise die Platin-Gold-Legierung verwenden, welche üblicherweise für Spinndüsen zum Spinnen von Celluloeeviskose verwendet wird. Jedenfalls bringt die chemische Angriffsfreudigkeit der nach der Erfindung in Betracht gezogenen Verbindungen und Lösungen keine schwer zu lösenden Probleme mit sich, da bekanntlich hinreichende Werkstoffe, Mittel und Massnah-Dien zur Verfügung stehen, um den, sich bei der praktischen Ausführung der Erfindung einstellenden Arbeitsbedingungen Genüge zu leisten.

Das Spinnverfahren wird vorzugsweise nach vorheriger Entlüftung der vollständig gelüsten viskosen Lösung durchgeführt, wobei diese Entlüftung zufolge der niedrigen Viskosität der Lösung leicht in kurzer Zeit vorgenommen werden kann. Vorteilhafterweise lassen sich dabei die bekannten Flüssigkeltsschleier-entlüfteB zur Entlüftung der Celloloseviskoselösungen, wie jener nach der italienischen Patentanmeldung 10 290 vom 17.5.1963 der Anmelderin, mit kon-

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tinuierlicher Wirkungeweise verwenden. PUr viskose Lösungen von Nylon 6 oder anderen Polyamidarten reichen zufolge der geringen Viskosität der Lesungen Wasserpumpen niedriger Leistung aus.

Das Spinnen der nach der Erfindung vorgesehenen viskosen Lösung stellt eine umgekehrte Erscheinung zu derjenigen der Auflösung des Polymeren dar und ist rein physikalischer Natur.

Die zur Psdenbildung führende Erscheinung hangt somit innig mit der Läsungsmittelbeseitigung im Koagulationsbad zusammeη und kann geradesogut mit Wasser wie mit wässrigen Lösungen von Säuren oder Basen oder Salzen verwirklicht werden.

Einer bevorzugten Durchführungsform der Erfindung zufolge lassen sich weitere Vorteile wirtschaftlicher Natur durch Rückgewinnung der im Laufe der Koagulation beseitigten Ameisensäure erzielen, insbesondere indem man die Koagulation in saurem Bad durchführt. Würde man nämlich in ein alkalisches Bad spinnen, dann müsste man anschliessend stärke Säuren als die Ameisensäure verwenden, um die letztere rUckzugewinnen.

Die Koagulation wird, wie auf diesem Fachgebiet bekannt, durch die Gegenwart von Salzen von peptisierenden Kationen vorteilhaft beeinflusst. Bei der Ausführung der Erfindung wird daher vorzugsweise ein Spinnbad zur Anwendung gebracht, das aus einer wässrigen Lösung eines solchen Salzes und aus freier Ameisensäure zusammengesetzt ist. Als Salz kann ein beliebiges beständiges Formiat oder auch ein Salz einer anderen Säure als die Ameisensäure verwendet werden. Es wurde beispielsweise die gute koagulierende Wirksamkeit

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eines aus Ammoniumsulfat und Ameisensäure zusammengesetzten Bades festgestellt?

Zum Spinnen können Spinndüsen verschiedener Abmessungen verwendet werden, wie in den nachfolgenden Beispielen beschrieben wird. Die aus den Löchern der Spinndüse ausgepressten Fäden werden im Koagulationsbad weiterbewegt und sodann auf Spulen aufgenommen und aufgewickelt, wobei die herkömmlichen, allgemein bei Nassspinnverfahren angewandten techni— sehen Mittel und Massnahmen zur Anwendung gebracht werden. v; Beim Arbeiten unter diesen Bedingungen wurden die vorteilhaften Ergebnisse erzielt, die in der Tabelle 1 angegeben wurden. Weitere Einzelheiten und Bedingungen bei der praktischen Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung werden an Hand der folgenden Beispiele erläutert. BEISPIEL 1

In ein mit Rührwerk versehenes Gefäss wurden 6 kg Ameisensäure mit einer Konzentration von 85 Gew./u eingebracht. Anschliessend wurden nach und nach 1750 g schnitzelfSrmiges Nylon 6 (Polycapronamid) mit einem Feuchtigkeitsgehalt von A etwa 9 °i° und einer Grundviskosität von etwa 3 (berechnet in 96$-iger Schwefelsäure und in 1^-iger Polymerlösung bei 20°C) zugegeben, wobei sich die Auflösung unter geringer Wärmeentwicklung vollzog.

Die so erhaltene viskose Lösung, welche eine Polymerkonzentration von 20-21 Gew.# und eine Viskosität von 25-30 Sekunden (gemessen nach der Kugelfallmethode) aufweist, wurde filtriert, um etwaige, im Polymeren oder in der Säure enthaltene Verunreinigungen sowie einige etwa ungelöst gebliebene Schnitzel abzuscheiden. Anschliessend wurde die

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filtierte viskose Lösung unter einen, durch Verwendung einer Vasserpumpe erzeugten verminderten Druck von 250 mm Hg entlüftet.

Die entlüftete Spinnlösung wurde dann mittels einer Zahnradpumpe unter einem Druck von 2-8 atü einer Spinndüse alt 720 Löchern zugeleitet, die in ein, 100 g/l Ameisensäure und 250 g/l Ammoniueformiat enthaltendes, wässriges Koagulatlonsbad getaucht war.

Da· Bündel der ausgepressten Einzelfäden wurde nach einem Verlauf von etwa 30 cm in der Koagulationswanne ausserhalb des Bade· auf einer ersten, sich mit 6 m/Minute Umfangsgeschwindigkeit drehenden Trommel aufgenommen und von hier auf eine zweite, sich mit 24 m/Minute drehende Trommel Übergeführt, wo die erste Nassverstreckung stattfand. Anschliessend wurde das Fadenbündel auf eine dritte, vierte und fünfte Trommel übergeführt, die sich alle mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit von Zk m/Minute drehten und auf welch· Wasser tropfen gelassen wurde, um von den Fäden Jede Spur von Salm und Ameisensäure abzuwaschen.

Das Fadenbündel wurde sodann mit einer Flüssigkeit zur Verhinderung der elektrostatischen Aufladung behandelt und schliesslich auf einer, sich mit 30 m/Minute Umfangsgeschwindigkeit drehenden Trommel, auf der es die zweite Verstreckung erfuhr, mit Dampf getrocknet. Anschliessend wurde das Fadenbündel durch den Zwischenraum zwischen zwei gegenüberliegenden Heizplatten geführt, in dem es etwa 2 Sekunden blieb, und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von k$ m/Minute aufgenommen, wobei es die dritte Verstreckung in trockenem Zustand erfuhr. Schliesslich wurde das Fadenbündel mit

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Hilfe einer Spulvorrichtung bei niedriger Geschwindigkeit in unverzwirntem Zustand aufgespult. Es wurden auch Fadenbündel mittels Zwirnvorrichtungen aufgespult. Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden, welche durch Versuche an Elementarfäden (nach Konditionierung bei 20°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65$) festgestellt wurden, sind in Spalte 1 der vorhergehenden Tabelle 1 angegeben. Es wurden weitere Versuche mit Koagulationsbädern anderer Zusammensetzung durchgeführt. Bei Veränderung der Badzusammensetzung innerhalb verschiedener Grenzen wurden keine nennenswerten Qualitätsunterschiede der Erzeugnisse festgestellt. Insbesondere wurde die Menge der Ameisensäure (deren Gegenwart durch die Zufuhr der viskosen Lösung in das Bad einen Zuwachs erfährt) bis auf 300 g/l erholt. Das Amraoniumformiat erfuhr Schwankungen zwischen 50 und 300 g/l. BEISPIEL 2

Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 beschrieben wurde ohne Abänderung zum Spinnen einer viskosen Lösung angewandt, die aus dem gleichen Polyamid (Nylon 6) jedoch bestehend aus Abfällen und Rtickgewinn von vorher im Schmelzepinnverfahren hergestellten Erzeugnissen durch Auflösen desselben in Ameisensäure gleicher Konzentration erhalten wurde. Es wurden hinsichtlich der Eigenschaften und Merkmale der so hergestellten Fäden keine nennenswertenUnterschiede festgestellt. BEISPIEL 3

Ein lineares Polyamid von der Art des Nylon 66 (Polyhexa-■ethylenadipamid) mit einer, wie im Beispiel 1 berechneten Grundviskosität von 2,k wurde in Ameisensäure,(Konzentration 85 Gev.%) derart aufgelöst, dass man eine viskose Lösung mit einer Polymerkonzentration entsprechend 18 Gew.% trockenes

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Polymeres und einer Viskosität von 10-12 Sekunden (nach der Kugulfal!methode gemessen) erhielt.

Die viskose Lösung wurde auf die gleiche Art und Weise wie im Beispiel 1 beschrieben in ein, aus 150 g/l Ameisensäure und 350 g/l NatriuBiformiat in wässriger Lösung bestehendes Koagulationsbad ausgepresst und die erhaltenen Fäden wurden wie im Beispiel 1 behandelt. Sie wiesen die in Spalte 2 der Tabelle 1 angeführten Eigenschaften auf.

Es wurden auch einige Versuche unter Veränderung der Zusam- X mensetzung des Koagulationsbades durchgeführt, ohne dass sich ^^ nennenswerte Unterschiede der Qualitätseigenschaften der erzeugten i?äden einstellten.

Bei diesen Versuchen wurde der Gehalt an Ameisensäure bis auf 300 g/l erhöht und die Menge des Natriumformiats zwischen 50 und 350 g/l verändert.
BEISPIEL k

ELn teilweise aliphatisches Polyamid, der in der Fachwelt durch die Bezeichnung "MXD 6" gekennzeichneten Art (PoIymetaxylilenadipamid) wurde in 85$-iger Ameisensäure gelöst, wobei eine viskose Lösung mit einer Konzentration entsprechend JL 35 üew.°/o trockene« Polymeres mit einer Viskosität (nach der Kugelfallmethode) von 55-60 Sekunden erhalten wurde. Die viskose Lösung wurde auf die gleiche Art und Weise wie im Beispiel 1 beschrieben in ein, 120 g/l Ameisensäure und -50 g/l Ammoniumsulfat enthaltendes; wässriges Koagulationsbad ausgepresst.

Die folgenden Behandlungen der Fäden entsprachen mit foli',un.len Ausnahmen den im Beispiel 1 beschriebenen: i)ie Umfangsgeschwindigkeit der ersten Trommel betrug 6 m/Minute.

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Die zweite Trommel hatte eine Umfangsgeschwindigkeit von 21 m/Minute.

Die gleiche Umfangsgeschwindigkeit von 21 m/Minute hatten die dritte, vierte und fünfte Trommel.

Die Trockentrommel drehte sich mit 25 m/Minute Umfangsgeschwindigkeit.

Die Trockenverstreckung erfolgte unter Aufnahme der Fäden bei einer linearen Geschwindigkeit von 37 m/Minute. Die erhaltenen Fäden besassen nach Konditionierung bei 20°C und relativer Feuchtigkeit von 65?* die in der dritten Spalte der Tabelle 1 zusammengefassten Eigenschaften.( Mittelwerte). Bei Durchführung von Versuchen mit veränderter Konzentration des Koagulationsbades wurden im wesentlichen die gleichen Endergebnisse erzielt, wobei der Gehalt an Ameisensäure bis auf 300 g/l erhöht und der Gehalt an Anunoniumsulfat zwischen 50 und 350 g/l geschwankt wurde. BEISPIEL 5

Einer gemäss Beispiel 1 zubereiteten viskosen Lösung wurden Pigmente zugegeben und in ihr dispergiert, die im Handel Üblich sind und sich bekanntlich bei Temperaturen über 150⁰C verändern, so dass sie bei der herkömmlichen Herstellung von Polyamidfäden nach dem Schmelzepinnverfahren nicht verwendbar sind.

Von diesen Pigmenten wurden Mengen in der Grössenordnung von 0,1 bis I^ bezogen auf das Gewicht des trockenen Polymeren zugegeben, wobei durch diese Zugaben die Koagulationsbedingungen nicht merklich verändert wurden. Man erhielt auf diese Weise Fäden, die über ihren Gesamtquerschnitt gleichmässig gefärbt waren, wobei die Intensität der Färbung der Pigment-

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konzentration verhältnisgleich war, bis bei den höchsten Konzentrationen des oben angegebenen Bereiches eine hohe Farbintensität erreicht wurde. BEISPIEL 6

Eine genäse Beispiel 1 zubereitete viskose Lösung wurde bei der Durchfuhrung von Spinnproben unter Heranziehung von Spinndüsen «it verschiedener Lochzahl verwendet, so dass verschiedene Mehrzahlen von Einzelfäden bestimmter Feinheit erhalten wurden, un aus mehreren Einzelfäden zusammengesetzte Fäden «it einen bestimmten Gesamttiter zu bilden. Die aus der folgenden Tabelle II hervorgehende Gegenüberstellung zwischen den proportionalen Werten der Einzel- und Gesanttiter zeigt klar die nach der Erfindung erhaltene hohe Ausbeute des Erzeugnisses, die weitgreifenden Möglichkeiten es durch verschiedene Arten von Spinndüsen auszupressen und die Regelnäseigkeit der Herstelltngekonstanz. Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden lassen sich vorteilhafterweise «it Jenen nach den herkömmlichen Schmelzspinnverfahren erhaltenen vergleichen.

TABELLE 2

^einheit des llementarfadens	(Gesanttiter des aus nehreren Elementar- fKden gebildeten Fadens) Anzahl der Spinndüsenlöcher	28	160	2kO
	18	-	-	360
1.5	-	Sk	**80	720
3.0	5*	168	■ -	\kko
6,0	108	-	1600	-
10,0	-

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Ab

Es wurden ferner verschiedene Versuche durchgeführt, indem im Koagulationsbad die oben angeführten Salsse der pep tieierenden Katione durch andere lösliche Salze anorganischer SSuren, wie der Schwefel-, Salpeter-, Chlorwasserstoff-, Phosphorsäure usw., sowie organischer Sauren, wie der Essig-, Oxal-, Thiocyaneäure usw., sowohl einzeln als in Mischung ersetzt wurden.
BKISPIEL 7

Unter Verwendung des gleichen Materials und auf die gl eiche Art wie im Beispiel 1 beschrieben wurde ein Versuch ausgeführt, indem jedoch das Koagulationsbad mit der im Beispiel 3 beschriebenen Zusammensetzung verwendet; wurde. Die Koagulation der viskosen Lösung des Nylon $ zeigte keine merklichen Unterschiede.
BEISPIEL 8

Es wurden auch Versuche mit den in den Beispielen 1, 3 und k angegebenen Stoffen und unter den in diesen Beispielen beschriebenen Bedingungen durchgeführt, indem das aus der Spinndüse austretende Fadenbündel in ein Rohr mit geeignetem Durchmesser geleitet wurde, um es überm&ssig einzuschliessen. Auf diese Weise wurde die Koagulation der ElementarfäÄen innerhalb dieses, in das Koagulationsbad getauchten Rohres durchgeführt, in welchem unter Ausnutzung eines geeigneten Höhenunterschiedes der das Bad enthaltenden Halbwannen eine mit der Bewegungsrichtung der Elementarfäden gleichsinnige Flüssigkeitsbewegung hervorgerufen wurde.

Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Fäden konnten äuräh Spinndüsen mit sehr grosser Lochzahl in der GrSsβanordnung von 2000 und 7500 Löchern ausgepresst werden, ohne dass die Elementarfäden rissen.

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BEISPIEL 9

Eine viskose Lusung von Nylon 6 mit einer Konzentration ton 21$ wurde unter Verwendung von Spinndüsen mit 2000 und mit 7500 Löchern in 85^-ige Ameisensäure ausgepresst· Das nach der normalen Koagulation (wie in den Beispielen 1 und 8) in einem 180 g/l Ammonlumformiat und 200 g/l Ameisensäure enthaltenden Koagulationsbad erhaltene Fadenbündel wurde den im Beispiel 1 angegebenen Behandlungen unterworfen.

Nach dem Verstrecken zwischen den Heizplatten wurde es auf ^l bekannte Art gekräuselt und anschliessend mit einer Schneidvorrichtung zerschnitten, um Stapelfasern mit einer Länge von 36-40 mm zu erzeugen. Die Stapelfasern wurden mit kochendem Wasser gewaschen und mit bekannten Nachbehandlungsmitteln zum Zwecke der Vorbereitung der Fasern zur Verarbeitung auf Baumwollkrempelmasohlnen behandelt. Nach dem Trocknen besäesen die Stapelfasern die folgenden Eigenschaften, welche für die bei 20°C und 65#-iger relativer Feuchtigkeit konditionierten Elementarfaser bestimmt wurden t

Zähigkeit k,k-k,6 g/den Dehnung 2fc-27$ A Young*scher Modul 21-27 g/den.

Es wurden auch verschiedene Versuche durchgeführt, bei denen die Durchiauflänge des Fadenbündels durch das Koagulationsbad von einem Mindestweg von 15 cm Länge bis zu einem längsten Weg von 100 cm Länge verändert wurde, wobei entsprechend die Umfangsgeschwindigkeiten der ersten und der folgenden Trommeln verändert wurden. Es wurden dabei keine nennenswerten Unterschiede in den Eigenschaften der Enderzeugnisse fest-

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gestellt. Dies bezeugt, dass die nach der Erfindung erzielten Vorteile innerhalb weiter Grenzen der linearen Auspress· geschwindigkeit der viskosen Lösung aus der Spinndüse unverändert bleiben.

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Claims (17)

1. ^U947A2

   PATENTANSPRÜCHE

   1U Verfahren zur Herstellung von Polyamidfaden, dadurch gekennzeichnet, dass «an eine apinnbare viskose Lösung eines, mindest teilweise aliphatischen Polyamide durch Auflösung desselben in einer wässrigen Ameisensaurelösung mit einer Konzentration von mindestens 85 Gew.$ zubereitet, die- '^ se viskose Lösung kalt durch eine Spinndüse auspresst und ebenfalls kalt die Koagulation der ausgepressten Lösung in einem Koagulationsbad herbeiführt.
2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spinnbare, viskose Lösung durch Auflösen des Polyamids in Ameisensaure bei Raumtemperatur zubereitet wird.
3. 3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyamid Polycaproamid verwendet wird und dass die spinnbare, viskose Lösung eine Konzentration von 18-30$, vorzugsweise in der GrIJs senordnung von 20-21 Gew.^, berechnet für das Polymere in trockenem Zustand, aufweist. ™
4. k) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyamid Polyhexamethylenadipamid verwendet wird und dass die spinnbare, viskose Lösung eine Konzentration von 15-2O$>, vorzugsweise in der Grossenordnung von 18 Gew.^o, berechnet für das Polymere in trockenem Zustand, aufweist.
5. 5) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Polyamid Polymetaxylilenadipamid verwendet wird und dass die spinnbare, viskose Lösung eine Konmen-

   BAD ORIQiNAL

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   trmtion von 25-3556, vorzugsweise von 35 Gew.^, berechnet für da· Polymere in trockenen Zustand, aufweist.
6. 6) Verfahren nach einen oder Mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spinnbare Lösung des Bindest teilweise aliphatischen Polyamide eine Viskosittt, berechnet nach der Kugelfallmethode, von 15-6*0 Sekunden aufweist.
7. 7) Verfahren nach eines oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgepresste viskose Lösung in eines Koagulationsbad koaguliert wird, welches freie Ameisensäure in einer Konzentration von höchstens 300 g/l enthSlt.
8. 8) Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, das» der im Bad enthaltene, diesem seitens -er in Koagulation begriffenen viskosen Lösung abgegebene AmelsensMureüberschuss rtlckgewonnen wird.
9. 9) Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgepresste viskose Lösung in pinen Koagulationsbad, welches Salze von peptisierenden Kationen enthalt, koaguliert wird.
10. 10) Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass das Koagulationsbad Salse von Alkallmetallen, von Erdalkalimetallen, oder stabile Form!ate enthalt.
11. 11) Verfahren nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Koagulationsbad Aaunoniumformiat ale Salz eines peptisierenden Kations enthält.

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12. 12) Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Koagulationsbad einseine oder eine Mischung von Salsen enthält, die von Schwefel-, Phosphor-, Sssig-, Oxal-, oder Thiooyansfture abgeleitet sind.
13. 13) Verfahren naoh eine« oder Mehreren der Ansprüche 9-12, dadurch gekennselehnet, dass das Koagulationsbad swisehen 50 und 350 g/l Salm· von peptisierenden Kationen enthtlt.
14. 1*») Verfahren naoh Anspruch 13, daduroh gekennse lohnet, dass das Koagulationsbad Natriuaforaiat in einer Konsentration in der QrSssenordnung von 350 g/l enthtlt.
15. 15) Verfahren naoh Anspruch 13» dadurch gekennseiohnet, dass das Koagulationsbad Asaoniuasitlfat in einer Konsentration in dar QrOssenordnung von 150 g/l enthtlt.
16. 1$) Verfahren nach den Ansprüchen 9-13» daduroh gekennseiohnet dass das Koagulationsbad AasBoniuaforaiat in einer Konsentration von 5O-3OO g/l» vorsugsweise von 180-250 g/1 enthftlt.
17. 17) Verfahren naoh eines) ods<r «ehreren der vorhergehend·» Ansprüche, daduroh gekennseichnet, das« sur Bildung der •pinnbaren vi*kos*n LSsung ein Polyamid in Fons von Abftllen oder in Form von rüokgevonnenesi Material verwendet wird,

    in welche· Abfall- bsw. rückgewonnene Material/Ameisensäure auf-

    gelSst wird.

    909850/ 1BU