DE1660360A1 - Process for the production of polyacrylonitrile fibers - Google Patents
Process for the production of polyacrylonitrile fibersInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Polyacrylnitrilf asern
Es ist ein Ziel der Erfindung, stark schrumpfende Polyacrylnitrilfasern herzustellen, die die vorgenannten Fehler reicht zeigen und sich zur Herstellung von bauschigen Garnen verwenden lassen, die in sehr viel grÖßerem Grad als bekannte Produkte die Fähigkeit haben, ihr Volumen zu bewahren. Es ist ferner Ziel der ürfindung, derartige Fasern durch geeignete Abwandlungen des Naßspinnverfahrens zur Herstellung von Acrylfasern'zu erzeugen, wobei diese Abwandlungen die Herstellung von Acrylfasern nicht unangemessen komplizieren oder verteuern.It is an object of the invention to provide high shrinkage polyacrylonitrile fibers Manufacture that show the aforementioned error ranges and are used to manufacture let use of bulky yarns, which in much greater degree than known Products have the ability to retain their volume. It is also the aim of the finding such fibers by suitable modifications of the wet spinning process for manufacture of acrylic fibers' to produce, these modifications the production of acrylic fibers do not inappropriately complicate or make them more expensive.
Es wurde gefunden, daß diese und andere aus dem Nachstehenden hervorgehenden
Ziele erreicht werden können durch eine ereignete Modifikation des Verfahrens zur
Herstellung von Fäden bzw. Fasern aus Acrylnitrilpolymeren, demzufolge man das Polymere
durch Naßversliinnen zu einem Kabel von nassen Gelfäden form;, die
Diü vorstehende Abwandlun,@ des Naßspinn-Verfahrens zur Herstellung von Polyaerylnitrilfasern führt zu Fasern, die uner dem Einfluß von heißer wässriger Umgebung zu einer erheblichen Schrumpfung befähigt sind, wobei sie ihre Kräuselung wiedererlangen. Es sei bemerkt, daß die Jiederverstreckung dazu dient;, die in diesem Verfahren erteilte Kräuselung herauszuziehen, jedoch behält das Material die Erinnerung an diese Kräuselung, was dazu fährt, daß sich die Kräuselung unter dein späteren Einfluß einer heißen nassen Umgebung wieder ausbildet.The above modification of the wet spinning process for production of polyaeryl nitrile fibers leads to fibers that are under the influence of hot water Environment are capable of significant shrinkage, with their puckering regain. It should be noted that the re-stretching is used in this Method of pulling out the given curl, however the material retains the memory of this ripple, which causes the ripple to move under your later Influence of a hot, wet environment develops again.
Um diesen wiederverstreckten Fasern eine bessere Verarbeitbarkeit auf Textilmaschinen zu geben, erteilt man ihnen häufig im Anschluß an die Wiederverstreckung eine mechanisch erzeugte Kräuselung. Diese spätere Kräuselun;Usbehandlung darf jedoch nicht mit der KräuselungsbehandlunG gemäß der Erfindung verwechselt werden, da die Kräuselungen, die durch das Kräuseln der wic;derver-' streckten Fasern hervorgerufen werden, bei der BehandlunU mit einer heißen nassen Umgebung leicht verloren Zehen.To give these re-drawn fibers better processability They are often given on textile machines after re-drawing a mechanically generated crimp. This later ripple treatment is allowed, however not to be confused with the crimp treatment according to the invention, since the Crimps caused by the crimping of the wic; derdrawn fibers Toes are easily lost when dealing with a hot wet environment.
Die irtindung ist im dachstehenden in den beiden vor-
Im allgemeinen wird ein Kabel mechanisch gekräuselt, nachdem es durch Heißverstrecken unter trockenen Bedingungen wiederverstreckt worden ist,.jedoch wird diese mechanische Kräuselung zu dem. Zweck durchgeführt, das Verschlingender Fasern in der Faserbahn oder der Lunte zu verbessern, die beim Verziehen in nachfolgenden Textilverarbeitungsstufen erzeugt wird, hat also-. nichts zu tun mit den Kräuseln., die durch Erwärmung der vorher verzogenen- Garne in heißem ;Nasser durch Heißverstrecken unter trockenen Bedingungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren reproduziert werden. Dies läßt sich. nicht nur dadurch leicht nachweisen, daß ein Kabel, welches nach einem. herkömmlichen Verfahren untertrockenen Bedingungen heiß verstreckt, mechanisch gekräuselt und dann in heißem Nässer erwärmt wurde, keine Kräuseln reproduziert, sondern auch. dadurch, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Fasern, die zwar unter trockenen Bedingungen heiß verstreckt, jedoch nach der Wiederverstreckung nicht der meehanischen.Kräuselung unterworfen wurden, in heißem Wasser Kräuseln ausbilden.Generally, a cable is mechanically crimped after it has passed through Hot stretching has been re-stretched under dry conditions, but this mechanical crimp becomes that. Purpose carried out, the devourer Fibers in the fiber web or the sliver improve the warping in subsequent Textile processing stages is generated, so has-. nothing to do with the frizz., those by heating of the previously drawn yarns in hot; wet by hot stretching under dry conditions according to the process of the invention can be reproduced. This can be. not only easily prove that a Cable, which after a. conventional process under dry conditions hot stretched, mechanically puckered and then heated in hot water, none Ripple reproduced, but also. in that according to the method according to the invention manufactured fibers that are hot drawn under dry conditions, however were not subjected to mechanical curling after re-stretching, create curls in hot water.
Bei der zweiten Ausführungsform) derzufolge die entwässerten und zum Zusammenfalle. gebrachten Fasern vor der F,ntspannunö in Dampf vorgewärmt unti gekräuselt werden,, wird die Vorerhitzung vorzugsweise in einem wässrigen Medium. zwischen. 80 und 950 0 durchgeführt.In the second embodiment) consequently the drained and to collapse. The fibers are preheated in steam and crimped before the tensioning, the preheating is preferably carried out in an aqueous medium. between. 80 and 950 0 carried out.
Tabelle; 5 zeigt den Schrumpfungsgrad und die Kräuselcharakteristiken von AcrylfaserÜ, die unter verschiedenen liedingungen aus einem-Mischpolymerisat von 90 Gewichtsprozent Acrylnitril und l() Gewichtsprozent Methylaerylat@ herges-Gellt wurden, wobei sie unter trockenen, heißen- Bedingungen bei 1.50o C vsrstreckt und dann 10 Minuten in heißem Wasser von 100 ° 0 behandelt wurden. Die stark schrumpfende Faser J,die nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellt wurde, verlor einen wesentlichen Teil ihrer Kräuselung, als sie in heißem Wasser behandelt wurde. Es liegt auf der Hand,-daß eine solche drastische Verringerung des Kräuselungsgrades zu einer ausgeprägteren Volumenverminderung des bauschigen Garnes führt. Im Gegensatz hierzu zeigten die stark schrumpfenden Fasern G und H, die nach der Erfindung erhalten_wurden, ausgezeichnete Fähigkeit zur Wiederausbildung-von Kräuseln, wobei ihre Kräuselcharakteristiken nach der-$eißwasserbehandlung fast die gleichen waren wie die der rohen Faser. Die Faser F ist den Fasern .G und H in ihrer Tendenz, Kräuseln wieder auszubilden, etwas unterlegen, und zwecks Verbesserung dieser Eigenschaft wird bevorzugt, daß die Temperatur der Wärmebehandlung wenigstens 110o C und das kombinierte Schrumpfungsverhältnis der Faser nach der Strukturaufhebung und der Wärmebehandlung mehr als 20 ö beträgt.Tabel; 5 shows the degree of shrinkage and the crimp characteristics of acrylic fibers, which were produced under various conditions from a copolymer of 90 percent by weight acrylonitrile and 1 percent by weight methyl aerylate Minutes were treated in hot water of 100 ° 0. The high shrinkage fiber J made by the conventional method lost a substantial part of its crimp when it was treated in hot water. It is obvious that such a drastic reduction in the degree of crimp leads to a more pronounced reduction in volume of the bulky yarn. In contrast, the highly shrinkable fibers G and H obtained by the present invention showed excellent curling recovery ability, and their curling characteristics after the hot water treatment were almost the same as those of the raw fiber. Fiber F is somewhat inferior to fibers G and H in their tendency to re-curl, and in order to improve this property, it is preferred that the temperature of the heat treatment be at least 110o C and the combined shrinkage ratio of the fiber after the structure breakdown and heat treatment more than 20 ö.
Der Größenbereich der Wiederverstreckung der Faser unter trockenen, heißen Bedingungen zwecks Herstellung der gewünschten hoch schrumpfenden Faser sollte aus folgendem Grund um das 1,15 bis 1,35-fache beschränkt werden.The size range of re-drawing of the fiber under dry, hot conditions to produce the desired high shrinkage fiber can be limited by 1.15 to 1.35 times for the following reason.
Kabel aus. Acrylfasern eines Mischpolymeren von 90 a Acrylnitril und 10 Y Methyl-acrylat, die unter heißen, feuchten Bedingungen gestreckt, entstrukturiert, gekräu- Belt und mit gesättigtem Wasserdampf von 1250 C behandelt worden sind, werden unter trockenen heißen Bedingungen in verschiedenem Umfang verstreckt, und die erhaltenen stark schrumpfenden Fasern werden in heißem Wasser von 100o C behandelt. Die Kräuseleigenschaften dieser Fasern sind in Tabelle 4 zusammengefaßt, aus der hervorgeht, daß bei einem Streckverhältnis unter 1,15 der Schrumpfungsgrad in heißem Wasser zu niedrig ist und das bauschige Garn, das eine derartige Faser enthält, bei der oben beschriebenen Bauschigmachung kein genügendes Volumen entwickeln wird. Ferner ergibt sich aus der Tabelle, daß bei einem Streckverhältnis über 1,35 die Tendenz der Faser zur Wiederausbildung-ihrer Kräuselung nach der Wärmebehandlung nachteilig beeinflußt wird, so' daß das bauschige Garn, das die Faser enthält, in Gefahr ist, sein Volumen zu verlieren und "abzumagern". Die Verstrecktemperatur variiert zwar je nach dem Spalt . zwischen den heißen Platten, der Breite und der Dicke -des zu verstreckenden Kabels und anderen Faktoren, liegt jedoch vorzugsweise zwischen 100 und 2.60° 0. Üblicherweise wird das Kabel nach der trocken-heißen Behandlung mechanisch gekräuselt, jedoch Ueachieht d.as zur Verbesserung der Fähigkei-c der Faserbahn oder des Flores, sich bei dem nachfol-;enden Hardier- oder Verzieh-Vorgang in sich zu verhaken, und hat demzufolge nichts zu tun . mit der erfindungsgemäßen Kräuselung, die bei der Heißwasserbehandlung der Faser wieder ausgebildet wird,-wel-.che unter trockenen heißen Bedingungen verstreckt worden ist. Dies geht aus dem Umstand hervor, daß sich in einem Kabel, das in der konventionellen Weise hergestellt vao-rden ist, keine Kräuselung ausbildet, selbst wenn das Kabel unter trockenen, heißen Bedingungen verstreckt, mechanisch gekräuselt und schließlich mit heißem V7asser behandele wird. Hingegen entwickelt-die Faser gemäß der Erfindung, die unter trockenen heißen Bedingungen verstreckt, jedoch nicht mechanisch gekräuselt worden ist, in heißem Wasser ihre KräuselunE voll Neuem.Cable off. Acrylic fibers of a mixed polymer of 90 a acrylonitrile and 10 Y methyl acrylate, which have been stretched, de-structured, kräu- Belt and treated with saturated steam at 1250 C under hot, humid conditions, are stretched to various degrees under hot, dry conditions, and the The strongly shrinking fibers obtained are treated in hot water at 100 ° C. The crimp properties of these fibers are summarized in Table 4, from which it can be seen that if the draw ratio is below 1.15, the degree of shrinkage in hot water is too low and the bulky yarn containing such fiber does not develop sufficient bulk when bulky as described above will. It is also evident from the table that if the draw ratio exceeds 1.35, the tendency of the fiber to re-curl after the heat treatment is adversely affected, so that the bulky yarn containing the fiber is in danger of bulky lose and "lose weight". The stretching temperature varies depending on the gap. between the hot plates, the width and the thickness of the cable to be stretched and other factors, however, is preferably between 100 and 2.60 ° 0. Usually, the cable is mechanically crimped after the dry-hot treatment, but this is done to improve the Ability of the fiber web or pile to get caught up in the subsequent Hardier or warping process and consequently has nothing to do with it. with the crimp according to the invention which is formed again in the hot water treatment of the fiber -which has been drawn under dry, hot conditions. This is evident from the fact that a tow made in the conventional manner does not crimp even when the tow is stretched, mechanically crimped and finally treated with hot water under dry, hot conditions. On the other hand, the fiber according to the invention, which has been drawn under dry, hot conditions but not mechanically crimped, develops its crimp completely in hot water.
Die für die ZweciLe der Erfindung eingesetzte Acrylfsser kann ein
Polymerisat oder Mischpolymerisat'mit wenigstens 80 A AcrylnItril sein.
Das
Monomere, das neben Acrylnitril gegebenenfalls als 'Komponente der oben genannten
Acrylfaser.verwendet wird, kann aus einer Aeihe verschiedener äthylenartig ungesättigter
IVlonomerer ausgewählt werden, wie Viny1-acetat, Vinyl-propionat, I"ethyl-.acrylat,
Äthyl-acrylat, Vinyl-Pyridine, Acrylsulfonsäure, Meth-acrylsulfonsäure, .Acrylsäure,
I:ethacrylsäure und dergleichen. Der Anteil der in ein voluminöses Garn einzuarbeitenden-stark
.. schrumpfenden Faser gemäß der Erfindung wird nach der Art und dem Denier der
damit zu vermischenden wenig schrumpfenden Faser und dem gewünschten Griff des fertigen
voluminösen Garnes variieren, kann jedoch von 20 bis 70 Prozent, vorzugsweise
von 30 bis 60 Prozent reichen. Wenn der Prozentanteil unter 2.0 liegt., wird das
voluminöse Garn eine unbefriedigende Form haben, während kein Volumen erreicht wird,
wenn der Prozentanteil mehr als 70 beträgt. Die wenig schrumpfende Faser, die mit
den erfindungsgemäß erhaltenen stärk .schrumpfenden Fasern vermischt wird, kann
aus der Klasse ausgewählt werden, die aus verschiedenen natürlichen Fasern wie Wolle
und Baumwolle besteht, jedoch können auch niedrig schrumpfende Acrylfasern oder
andere Kunstfasern verwendet werden (Schrumpfungsbetrag in heißem Wasser von
100 o C unter etwa 5 @).
Beispiel 2 Eine wenig schrumpfende Faser K, die nicht, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter trockenen Bedingungen heiß verstreckt worden war, wurde in Längen von 89 mm geschnitten und in einem Verhältnis von 50:50 mit Z bzw. Example 2 A slightly shrinking fiber K, which had not been hot-drawn under dry conditions as described in Example 1, was cut into lengths of 89 mm and in a ratio of 50:50 with Z or
..@M vermischt und zu einem voluminösen Garn versponnen. Das so erhaltene
Garn wurde in der Dockenfärbemaschine mit kaiionischem Farbstoff gefärbt.-Die Temperatur,
bei der das Färben. begonnen wurde, war 60o G und diese Tem= peratur wurde allmählich
auf-1000 0°gesteigert und 40 Minuten auf dieser Höhe gehalten, worauf sie allmählich
auf 60° G erniedrigt wurde. Das GariR wurde demzufolge gleichzeitig mit dem Färben
einer Bbhandlung zur Bau: schigmachung unterworfen. Nach dem Viaschen und Behandeln
mit Ausrüstungsöl wurde das Garn getrocknet. Das -bauschige Garn, das durch Vermischen
von K mit L erhalten wurde, war sehr fest und legte sich sehr schön, während das
durch Vermischen von K mit IM erhaltene Garn in der -Festigkeit leicht unterlegen
war und eine partielle Verdünnung oder "AbmaGerung" zeigte-.
Ein Schiemannsgarn wurde hergestellt,'in dem die beiden obigen stark
schrumpfenden Fasern P bzw. Q mit r@erinowolle im Verhältnis 50:50 mischversponnen
wurden. Das so erhaltene Garn wurde-10 Minuten in Form einer Docke mit siedendem
Wasser behandelt. Dann ließ man das Garn auf 60o C abkühlen und trocknete es. Das
bauschige Garn, das die Faser P enthielt, hatte eine gefällige Zwirnung (englisch:
twist) und ein gutes Volumen, während das bauschige Garn, das die Faser #k enthielt,
einen schlechten Griff hatte und leicht sein Volumen verlor. Um das relative Volumen
der beiden Garne zu messen, wurde die Docke parallel in einen 20 rum breiucii Kanal
gebracht und von#oben mit 50 g pro cm2 belastet. Auf diese Weise wurde die Dicke
der Docken unter der angegebenen Last gemessen.
Die relative Dicke
der Docke wurde auf die gleiche Denierbasis umgerechnet; sie: betrug 89 für das.bauschige
Garn, das die Faser Q enthielt, verglichen mit 100 für das bauschige Garn, das die
Faser P enthielt. Beispiel 4
Eine wenig schrumpfende Faser, die in der gleichen
Weise wie in Beispiel 3, jedoch ohne Verstrekkung untertrockenen heißen Bedingungen,
hergestellt worden war, wurde auf 89 mm Länge geschnitten: Diese Faser wurde mit
der Faser P bzw. q im Verhältnis 50:50 zu einem voluminösen Garn mischversponnen.
Dieses wurde in. einer Dockenfärbemazchine mit einem kationischen Färbstoff gefärbt.
Die Temperatur wurde ausgehend von
Claims (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1316964 | 1964-03-09 |
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Publication Number | Publication Date |
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DE1660360C3 DE1660360C3 (en) | 1974-01-31 |
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ID=26348339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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ES (1) | ES310215A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2532120A1 (en) * | 1975-07-18 | 1977-02-03 | Bayer Ag | METHOD FOR MANUFACTURING HIGH-SHRINKABLE WET-SPUN ACRYLIC FIBERS OR FIBERS |
DE3726211A1 (en) * | 1986-08-07 | 1988-02-11 | Toho Rayon Kk | METHOD FOR PRODUCING ACRYLNITRILE FIBER STRINGS |
EP0304917A2 (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Highly shrinkable acrylic filament yarn and process for producing the same |
-
1965
- 1965-03-06 ES ES0310215A patent/ES310215A1/en not_active Expired
- 1965-03-06 DE DE1660360A patent/DE1660360C3/en not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0304917A3 (en) * | 1987-08-25 | 1991-09-18 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Highly shrinkable acrylic filament yarn and process for producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1660360C3 (en) | 1974-01-31 |
DE1660360B2 (en) | 1973-07-05 |
ES310215A1 (en) | 1965-12-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |