DE1660463B2

DE1660463B2 - Verfahren zum Naßspinnen von Faden aus Polyacrylnitril

Info

Publication number: DE1660463B2
Application number: DE1660463A
Authority: DE
Inventors: Gerd Robert Baur; William Bruce Henderson
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1964-10-12
Filing date: 1965-10-12
Publication date: 1973-11-08
Also published as: IL24441A; CH462372A; SE319859B; NL6513153A; DE1660463A1; US3410940A; DK117519B; BE670613A; GB1120786A; LU49617A1

Description

bad zu verringern. Da die Spinngeschwindigkeiten Die Erfindung wird nachstehend an Hand der

erhöht werden können und ein nachfolgendes Strek- Zeichnung näher erläutert, welche teilweise im

ken nur in geringem Ausmaß erforderlich ist, wird Schnitt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen

eine gesteigerte Produktion erzielt. Dieses Naßspinn- 50 Naßspinnvorrichtung zeigt.

verfahren ist nur beschränkt anwendbar, weil die sich In der Zeichnung ist eine Spinndüse 10 oberhalb bildenden Fäden zum Zusammenlaufen und Anein- eines Koagulierbades 12 angeordnet, wobei die Düanderhaften neigen, wenn die Oberfläche der Spinn- senoberfläche dem Bad zugewandt ist. Die Spinndüse düse um mehr als etwa 1,27 cm von der Bodenober- kann im Abstand von 1,27 bis 11,4 cm von der fläche entfernt ist. Die gemäß diesem gebräuchlichen 55 Oberfläche des Koagulierbades angeordnet sein. Die Naßspinnverfahren hergestellten Fäden erfüllen die Spinndüse ist in einem zylindrischen Gehäuse 14 anErfordernisse hinsichtlich Abriebs-, Färbe-, Deh- geordnet, welches eine Öffnung 18 für die Durchfühnungs- und Festigkeitseigenschaften nicht. rung einer Rohrleitung 20, durch welche die Spinnlö-Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung sung zugeführt wird, aufweist; nach unten ist das Geeines verbesserten Naßspinnverfahrens für Polyacryl- 60 häuse offen und erstreckt sich im wesentlichen bis zu nitrilfäden, bei welchem die anfängliche Koagulie- dem Koagulierbad 12, um eine Sprühnebelkammer rung des versponnenen fadenbildenden Materials be- 22 zu bilden. Die Spinnlösung wird durch die Öffschleunigt wird, um die Fäden zu verfestigen, wo- nungen in der Spinndüse 10 in das Koagulierbad 12 durch den Fäden vor dem Eintauchen in ein Koagu- unter Bildung eines Bündels von Fäden 24 versponlierbad eine Streckung in erhöhtem Ausmaß erteilt 65 nen. In einer bestimmten Höhe zwischen der Spinnwerden kann, um ihnen die erwünschten physikali- düse und dem Koagulierbad ist ein Paar von einanschen Eigenschaften zu verleihen und den Reibungs- der gegenüberliegenden Sprühdüsen 26 innerhalb der widerstand zwischen den Fäden und der Badflüssig- Kammer 22 zu beiden Seiten der Fäden angeordnet,

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um eine Flüssigkeit in die Kammer zur Bildung eines Luft kontinuierlich in die Kammer eingeführt. Die

Sprühnebels einzuspritzen. Die Flüssigkeit besieht aus der Spinndüse gesponnenen Fäden wurden durch

aus Wasser und/oder Dimethylacetamid und wird den Sprühnebel und in das Spinnbad geführt, wobei

mittels Druckluft feinst zerstäubt. Das Fadenbündel sie einer Verstreckung um das 6,5fache ausgesetzt

wird durch das Koagulierbad 12 mittels Rollen 28 5 waren. Die aus dem Koagulierbad geführten Fäden

geleitet und durch eine Abstreifrolle 30 vor der wurden mit heißem Wasser zur Entfernung von rest-

Weiter*ührung über die Aufnahmewalzen 32 abgezo- lichem Lösungsmittel gewaschen, einer weiteren

gen. Streckung um das 2,0fache zur Schaffung einer mole-

Ein Spielraum ist um die Rohrleitung 20 bei der kularen Orientierung unterworfen und zur Erniedri-

öffnung 18 und zwischen dem Zylinder 14 und dem io gung des Feuchtigkeitsgehaltes auf weniger als 1,0 °/o

Flüssigkeitsbad 12 vorgesehen, um das Austreten getrocknet.

von Luft aus der Kammer 22 zu ermöglichen. Die Das erhaltene Fadenprodukt wurde bezüglich sei-

Kammer verbleibt mit der feinstzerstäubten Flüssig- ner physikalischen Eigenschaften und basischen An-

keit zu jeder Zeit vollständig gesättigt, um sicherzu- färbbarkeit bewertet. Die Faser- oder Fadenfestigkeit

stellen, daß sämtliche Oberflächenbereiche der Fä- 15 betrug 2,7 g/den und die Dehnung war 49 %, be-

den der Spriihnebelatmosphäre ausgesetzt sind. stimmt mittels des Inston-Prüfgeräts an Hand von

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Bei- Einzelfadenuntersuchungen. Das Aufnahmevermöspielen näher erläutert, in welchen alle Teile auf Ge- gen des Fadenproduktes gegenüber basischem Farbwicht bezogen sind, wenn nichts anderes angegeben stoff war 1,6% Farbstoff auf nähme, bezogen auf das ist. ao Gewicht der Faser.

^BeisP^ie11 Beispiel
Eine Spinnflüssigkeit wurde durch Auflösen von

24 Teilen eines Mischpolymerisats aus 94 % Acryl- Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit der nitril und 6 % Vinylacetat in 76 Teilen N,N-Dime- 25 Abänderung wiederholt, daß die Sprühnebelkammer thylacetamid als Lösungsmittel hergestellt. Die Spinn- entfernt wurde und die Spinndüse so gesenkt wurde, flüssigkeit wurde auf 85° C erhitzt, filtriert und der daß ein Abstand von etwa 1,27 cm zwischen der Spinnvorrichtung zugeführt. Die Spinnflüssigkeit Oberfläche des Spinnbades und der Oberfläche der wurde durch eine Spinndüse mit 68 Löchern von je- Düse bestand. Die maximal mögliche Fadenstrekweils 0,254 mm Durchmesser versponnen. Die 30 kung betrug das 3,0fache. Eine weitere Streckung um Spinndüse war etwa 8,89 cm oberhalb eines Koagu- das 4,0fache wurde während der nachfolgenden lierbades aus 45 % Wasser und 55% Ν,Ν-Dimethyl- Waschstufe angewendet, um eine Gesamtfadenstrekacetamid-Lösungsmittel angeordnet und von einer kung um das 12,0fache zu erhalten.
Sprühnebelkammer eingeschlossen, die sich vom Nachdem die Fäden gewaschen und getrocknet oberen Teil der Spinndüse bis 6,35 mm oberhalb der 35 waren, wurde eine Zugfestigkeit von 2,2 g/den und Oberfläche des Spinnbades erstreckte. Mittels zweier eine Dehnung von 24 % gefunden. Die Farbstoffaufgegenüberliegender Sprühdüsen wurde ein Sprühne- nahmefähigkeit für basische Farbstoffe der Faser bebel von Ν,Ν-Dimethylacetaniid-Lösungsmittel in trug lediglich 0,6 %.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

keit herabzusetzen. Außerdem soll gemäß dem VerPatentanspruch: fahren der Erfindung die Spinngeschwindigkeit oder

das Spinnausmaß von Acrylnitrilpolymerisaten und

Verfahren zum Naßspinnen von Fäden aus Po- -mischpolymerisaten unter Bildung von endlosen

lyacrylnitril durch Verspinnen einer Polyacrylni- 5 Fäden mit verbesserter Farbstoffaufnahmefähigkeit,

tril-Spinnlösung unter Bildung von Fäden, die verbesserten Abriebs-, Festigkeits- und Dehnungs-

durch ein Fällbad geführt werden, dadurch eigenschaften gesteigert werden,

gekennzeichnet, daß die Fäden zwischen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

der Spinndüse und dem Fällbad durch einen löst, daß die Fäden zwischen der Spinndüse und dem

Sprühnebel aus Wasser und/oder Dimethylacet- io Fällbad durch einen Sprühnebel aus Wasser und/

amid geführt werden. oder Dimethylacetamid geführt werden.

Insbesondere wird das Verfahren gemäß der Erfindung so ausgeführt, daß man die Oberfläche einer

Spinn- oder Ausspritzdüse in einem Abstand von

15 etwa 1,27 bis 11,4 cm von der Oberfläche eines Koagulierbades anbringt, welches eine Mischung von

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wasser und Dimethylacetamid enthält, und die Naßspinnen von Fäden aus Polyacrylnitril durch Spinndüse in einer Kammer mit einem Paar Sprüh-Verspinnen einer Polyacrylnitrü-Spinniosung unter düsen anordnet, um einen Sprühnebel zu erzeugen, Bildung von Fäden, die durch ein Fällbad geführt ao der die anfängliche Koagulierung der fadenbildenden werden. Lösung von Acrylnitrilpolymerisaten und -mischpo-Bei der Herstellung von endlosen Fäden gemäß lymerisaten, die durch die Spinndüse in das Koaguder Standardarbeitsweise des Naßspinnverfahrens lierbad versponnen wird, fördert. Der Sprühnebel wird eine Lösung von Acrylnitrilpolymerisaten und wird von Wasser oder Dimethylacetamid oder einem -mischpolymerisaten, gelöst in einem organischen 25 Gemisch von beiden gebildet, welche mittels Luftzu-Lösungsmittel, durch eine nahe der Oberfläche eines fuhr feinst versprüht und in die Kammer durch ge-Koagulierbades angeordnete Spinndüse versponnen. bräuchliche Sprühdüsen eingeführt werden.
Nachdem die Spinnstrahlen in das Bad eingetaucht Gemäß der Erfindung wird die Kammer mit dem sind, findet nahezu unmittelbar eine Koagulation un- Sprühnebel durch ein Paar von Sprühdüsen gefüllt, ter Bildung von Fäden statt, die aus dem Bad ent- 30 die zwischen dem Koagulierbad und der Spinndüse fernt und einer mehrfachen Streckung auf erhitzten angeordnet und gegeneinander gerichtet sind. Die Walzen unterworfen werden. austretenden Spinnstrahlen werden unmittelbar dem Dieses Naßspinnverfahren wird angewendet, um Sprühnebel ausgesetzt, wobei eine Haut auf deren die Streckung zu erleichtern und die Porosität der Außenfläche gebildet wird, während das Innere in Fäden zu verringern, wobei die Verstreckung erhöht 35 einem gelartigen Zustand bis zum Eintreten in das wird, um eine größere Spinngeschwindigkeit zu er- Koagulierbad verbleibt. Durch die mittels des Sprühhalten. Durch Anordnen der Spinndüse in einem Ab- nebeis den Fäden erteilte besondere Festigkeit wird stand zur Oberfläche des Koagulierbades wird eine eine höhere Verstreckung der aus der Düse austre-Koagulationszone geschaffen, in welcher die Fäden tenden Fäden ermöglicht, wodurch höhere Spinngeim Entstehungszustand der Atmosphäre während 40 schwindigkeiten erhalten und die physikalischen eines Bruchteils von einer Sekunde ausgesetzt sind. Eigenschaften, wie Farbstoffaufnahroefähigkeit, Ab-Während dieser kurzen Zeitdauer wird ein hautarti- riebsbeständigkeit, Festigkeit und Dehnung verbesger äußerer Überzug auf den Spinnstrahlen gebildet, sert werden. Diese Eigenschaften sind bisher erst welcher diese verfestigt und ein leichtes Strecken er- durch eine Wärmebehandlung der Fäden in gestrecklaubt, um den Durchmesser derselben vor der voll- +5 tem Zustand während eines nachfolgenden Arbeitsständigen Koagulierung der Fäden in dem Koagulier- gangs erhalten worden.