DE1544788A1

DE1544788A1 - Aus einem Acrylnitrilpolymeren bestehende Faser oder Faden

Info

Publication number: DE1544788A1
Application number: DE19651544788
Authority: DE
Inventors: Lowes Jun Fred John
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1962-03-16
Filing date: 1965-06-21
Publication date: 1969-06-26
Also published as: US3198764A; BE665711A; NL6507931A; DE1544788B2; US3197430A; DE1544788C3; US3192180A

Description

Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Patentanwälte

8 MÜNCHEN 27, MCJHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 483921/22

THE DOW CHEMICAL COMPANY, Midland / Midland / Michigan /USA

Aus einem Acrylnitrilpolymeren bestehende Faser oder Faden

Fäden oder Fasern aus Polyacrylnitril und Mischpolymeren von Acrylnitril, vorzugsweise solchen mit einem Gehalt von mindestens 85 Gew.96 polymerisiertem Acrylnitril, werden vorteilhaft durch einen Naßspinnprozeß gewonnen, gemäß welchem die Polymer !composition aus Lösungen des Polymeren in wäßrigen salzigen Lösungsmitteln, wie z.B. Zinkchlorid oder dessen Äquivalenten, extrudiert wird. Dabei wird die faser-bildende wäßrige salzige Spinnlösung oder dgl. des Polymeren während der Spinnoperation in eine nicht-polymere-lösende koagulierende Flüssigkeit oder ein Spinnbad extrudiert, welches häufig eine Lösung des gleichen Salzes bzw. der gleichen Salze ist, welche

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für die Herstellung der Extrusionslösung verwendet werden.

Die Acrylnitrilpolymeren, welche in der oben angegebenen Weise unter Vermittlung einer Salzlösung gesponnen sind, erscheinen zunächst als Aquagel-Zwischenprodukte. Solche Zwischenprodukte besitzen eine wassergequollene oder hydratisierte Struktur, ehe sie irreversibel zu einem hydrophoben Endprodukt getrocknet sind.

Zur Herstellung wird vorteilhaft ein Acrylnitrilpolymeres in einer wässrigen Zinkchloridlösung gelöst, und diese Lösung wird sodann unter Koagulation in ein wäßriges koagulierendes Spinnbad extrudiert. Zinkchlorid wird vorzugsweise als Hauptbestandteil der wässrigen salzigen Lösung verwendet.

Natürlich lassen sich Äquivalente des Zinkchlorids in der wäßrigen salzigen Lösung verwenden. Solche Äquivalente sind verschiedene Thiocyanate, z.B. CaIciumthiocyanate Lithiumbromid und Salze oder Salzmischungen, welche Lösungsmittel bildende Bestandteile der sogenannten "lyotropischen" Reihen sind.

Fasern oder Fäden aus Acrylnitrilpolymeren besitzen ausgezeichnete Eigenschaften, aber den Nachteil, daß sie das Bakterienwachstum nicht behindern oder hemmen. Die Textilindustrie ist jedoch an einem Fasermaterial hervorragend interessiert, welches für die Herstellung verschiedener Gegenstände, wie z.B. Teppiche,

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Wandbehänge und dergl. geeignet ist, soweit diese Gegenstände die üblichen Eigenschaften der Aorylnitrilpolymeren aufweisen und zusätzlich aber die Fähigkeit besitzen, das Bakterienwachstum zu unterbinden oder zu hemmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Acrylnitrilpolymerfaser zu schaffen, welche neben den üblichen Eigenschaften .dieser Faser auch Bakterienbildung hemmende oder Bakterienbildung unterbindende Eigenschaften aufweist. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das die Faser bildende Acrylnitril eine hydroxyaromatische Verbindung in Form von 2,2^l-3?hiobis(4,5-äiehlorphenol), 2-0hlor-4-phenylphenol oder 2,4-Dihydroxybenzophenon enthält. Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die hydroxyaromatische Verbindung der Faser in einer Menge von mindestens 0,5 Gew.$, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, einverleibt wird. Mengen von mehr als 20 Gew.$, je nach der Art des besonderen Polymeren, trerden selten verwendet werden. Es gibt auch Fälle, in denen solche Mengen die Eigenschaften der Faser umgekehrt beeinflussen«, Im allgemeinen ist die anteilige Menge der hydroxyaromatischen Verbindung im Polymer die Funktion der Verträglichkeit desselben mit der Spinnlösung ebenso wie mit dem Polymermaterial selbst»

Fasern oder Fäden aus Acrylnitrilpolymeren, welche die hydroxyaromatischen Verbindungen enthalten, weisen bakterio-

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statische Eigenschaften auch nach einer längeren Behandlung mit einem wäßrigen Detergenzsystem höherer Temperatur auf.

Gemäß einer "bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Polymer von mindestens 85 Gew.# Acrylnitril im Polymermolekül aus einer wäßrigen salzigen Lösung desselben in ein wässriges koagulierendes Mittel gesponnen. Das koagulierte Produkt wird gestreckt und in üblicher Weise gewaschen, um vorhandene salzige Lösungsmittel zu extrudieren. Schließlich und endlich wird irreversibel getrocknet. Die hydroxyaromatisohe Verbindung kann in den gesponnenen Artikel während dessen Herstellung eingebracht werden. Es ist aber auch möglich, die Einbringung nach eingetretener Reduktion auf die endgültige Dimension und Trocknung einzuverleiben.

Die vorliegende Erfindung ist anwendbar sowohl auf Produkte, welche durch Trockenspinnen oder durch Naßspinnen aus organischen Polymerlösungen gewonnen sind, wie aber auch auf durch Naßspinnen aus wässrigen, salzhaltigen Lösungen des Polymeren erhaltene Produkte.

Das nach der vorliegenden Erfindung zu verwendende Acrylnitrilpolymere ist vorzugsweise Polyacrylnitril. Dies schließt nicht aus, daß auch fumbildende Mischpolymere enthaltende Produkte zugegen sein können, wobei jedoch das Polyacrylnitril mindestens in Höhe von 85 G-ew.^ gegenwäertig sein muß. Der Rest kann aus einem anderen äthylenischen ungesättigten Monomeren

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bestehen, welches mit Acrylnitril polymerisierbar ist. Das verwendete Aorylnitrilpolymere ist löslich in einer wäßrigen Salzlösung, welche gewöhnlich mindestens 50 bis 60 Gew.$6 Zinkchlorid oder die entsprechenden Äquivalente enthält.

Das bakteriostatische Mittel kann der Acrylnitrilpolymerspinnlösung in einem Lösungsmittel für beide Stoffe zugegeben werden, oder es kann das bakterioetatisohe Mittel zu einem feinen Pulver gemahlen werden, welches sich in der Spinnlösung unter Bildung eines Konzentrates suspendieren läßt. Das hergestellte Konzentrat wird sodann einer Spinnlösung unter Rühren einverleibt·

Es ist aber auch möglich, das bakteriostatische Mittel dem wassergequollenen Aquagel einzuverleiben. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, das endgültig gerichtete, irreversibel getrocknete Polymere durch eine wäßrige lösung des bakteriostatisohen Mittels aufsaugen zu lassen.

Die für die Bildung des Jjquagels oder des irreversibel getrockneten Polymers erforderliche Zeit zum Aufweichen oder Aufsaugen des bakteriostatischen Mittels ist für gewöhnlich kurz und ist eine Funktion der !Flüssigkeitskonzentration des bakteriostatischen Mittels sowie der Temperatur· Im allgemeinen wird eine genügende Menge bakteriostatischen Materials durch das Aquagel oder das irreversibel getrocknete Polymere in etwa 5 Minuten oder weniger aufgenommen. Die Fäden oder Pasern kann man auch

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zum Zwecke der Aufnahiae des Materials mehrere !Tage in eine wäßrige bakterioetatische Lösung legen.

Das bakteriostatische Mittel wird in Form einer wäßrigen Lösung beliebiger Konzentration angewendet. Lösungen mit einem Gehalt an O₁I Grew.^ des bakteriostatia chen Mittels sind sehr wohl brauchbar·

Beispiel 1

Ein Längenabschnitt (200 mm) eines wassergequollenen, ungestreckten Fadens, gebildet duroh Extrusion einer wäßrigen Salzlösung von Polyacrylnitril duroh eine 300-Loch-Metalldüse mit je 0,25 mm Burohmesser in eines wäßrigen koagulierenden Bad wird zum Zwecke der Entfernung des Salzes ausgiebig gewasohen. Man läßt sodann den Fadenabschnitt in 10 ml einer 0,1 jCigen wäßrigen Lösung τοπ 2,4-Dihydroxybenzophenon bei 95⁰C Io Minuten lang stehen, d.h. so lange, bis dar Faden mindestens 0,5 Gew.jt an 2,4-Dihydroxyphenon, bezogen auf das faserbildende Polymere, absorbiert hat. Der Fadenabschnitt wird sodann aus der Imprägnierlösung genommen, iö Leitungswasser kurz gewaschen und bei normaler Zimmertemperatur über Nacht getrocknet·

Der getrocknete imprägnierte Faden wird in ein wässriges Bad getaucht, welches 0,1 Gew.fi Hatrium-IT-methyl-N-oleyl-taurat enthält. Es wird auf 95⁰C erhitzt und gerührt. Die Behandlungeperiode ist 1/2 Stunde. Der ?aden wird sodann mit Leitungs-

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BAD ORIGINAL

wasser gewaschen und über Nacht bei Zimmertemperatur getrocknet.

Der getrocknete Faden wird auf die Oberfläche eines Nährbodeneagars gegeben, welcher mit einer den Staphylococcus aureus enthaltenden Agarmediumplatte geimpft ist. Man überläßt den Nährboden etwa 48 Stunden bei Temperaturen von etwa 30 bis 37⁰O sich selbstο Nach Beendigung der Inkubationszeit ist eine Inhibitionszone um das Muster herum festzustellen.

Beispiel 2

200 mm eines wassergequollenen ungestreckten Fadens, welcher aus einer wäßrigen Salzlösung von Polyacrylnitril durch eine 3QO-LoCh-Metalldüse mit je 0,25 mm Durchmesser in ein wäßriges koagulierendes Bad gewonnen wurde, wird zum Zwecke der Entfernung des Salzes eingehend gewaschen. Man überläßt sodann den Fadenabschnitt in 10 ml einer 0,1 #igen wäßrigen Lösung von 2,2^t-Thiobis(4,5-dichlorphenol) bei 95⁰O 10 Minuten lang sich selbst, bis der ^aden mindestens 0,5 Grew.fi des genannten 2,2'-Thiobis(4,5-dichlorphenols), bezogen auf das Gewicht des faserbildenden Polymeren, absorbiert hat. Der Faden wird aus der Imprägnierlösung entfernt, kurz mit Leitungswasser gewaschen und über Nacht bei normaler Raumtemperatur getrocknet.

Der getrocknete, imprägnierte Faden wird in ein wäßriges Bad getaucht, welches 0,1 Gew.# Natrium-N-methyl-N-oleyl-taurat enthält. Man erhitzt unter Rühren auf 95⁰O für eine Zeit von

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etwa 0,5 Stunden. Der Faden wird sodann mit Leitungswasser gewaschen und über Nacht bei Zimmertemperatur getrocknet.

Der getrocknete Faden wird auf die Oberfläche eines Agarnährbodens gebracht, welcher unter Verwendung einer harten Agarmediumplatte mit Staphylococcus aureas geimpft ist« Man läßt eine Inkubationszeit von 48 Stunden bei einer Temperatur zwischen 30 und 37⁰O verstreichen. Es wird, wie nach Beispiel 1, nach Ablauf der Inkubationszeit eine Inhibitionszone um das Muster herum festgestellt.

Beispeil 3

Bin 200 mm langer Fadenabschnitt wird nach Beispiel 1 hergestellt. So lange überläßt man den Faden in einer 10 ml einer 0,05 #igen wäßrigen lösung von 2-Chlor-4-phenylphenol bei 95⁰O während einer Zeit von etwa 10 Minuten sich selbst, bis der Faden etwa mindestens 0,5 Gew.# des Phenols, bezogen auf das Gewicht des fadenbildenden Polymeren, absorbiert hat· Der Faden wird aus der Imprägnierlösung entfernt, kurz in Leitungswasser gewaschen und über Nacht bei Zimmertemperatur getrocknet. Der getrocknete imprägnierte Faden wird in ein wäßriges Bad getaucht, welches 0,1 Gew.?S von Natrium-N-methyl-N-oleyltaurat enthält, und unter Rühren auf 95° während 30 Minuten erwärmt ist» Der Faden wird sodann mit Leitungswasser gewaschen und über Nacht bei Zimmertemperatur getrocknet.

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Den getrockneten ^aden gibt man auf die Oberfläche eines Agarnährboäens, welcher nach den vorangehenden Beispielen mit Staphylococcus aureus unter Verwendung einer harten Agarmediumplatte geimpft ist. Nach Ablauf einer Inkubationszeit von 48 Stunden bei einer Temperatur von 30 bis 37⁰C stellt man, wie oben, eine Inhibitionszone um das Muster herum fest.

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Claims

Patentanspruch

Aus einem Acrylnitrilpolymeren bestehende Faser oder Faden, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere eine hydroxyaromatische Verbindung in Form von 2,2^t-Ihio"bis(4,5-diehlorphenol), 2-0hlor-4-phenylphenol oder 2,4-Dihydroxybenzophenon enthält.