DE1660466B1

DE1660466B1 - Verfahren zum Herstellen kuenstlicher Faeden

Info

Publication number: DE1660466B1
Application number: DE19651660466
Authority: DE
Inventors: Shigeru Kikuchi; Joichi Kitajima; Kyohei Nose
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1964-12-18
Filing date: 1965-11-12
Publication date: 1972-03-09
Also published as: US3412191A; GB1091947A

Description

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F i g. 4 und 5 zeigen im Längsschnitt bzw. in schiedenen Öffnungen variieren kann, um Form und

einer Ansicht von unten eine Spinndüse, bei der es Anordnung der Fäden 8 und 9 innerhalb des ent'

möglich ist, einen Teil der Öffnungen außerhalb des stehenden Faserbündels zu verändern, wobei es

Koagulationsbades und andere Öffnungen in dem außerdem möglich ist, die beiden Arten von endlosen Bad anzuordnen. 5 Fäden relativ gleichmäßig zu verteilen.

In den Zeichnungen erkennt man eine Düse 1 mit Bezüglich der Form, Größe und Anordnung der

außerhalb des Koagulationsbades angeordneten Öff- Düsenöffnungen bestehen keine bestimmten Be-

nungen, eine Düse 2 mit in dem Koagulationsbad schränkungen, doch sei bemerkt, daß dann, wenn

mündenden Öffnungen, eine Düse 3 mit innerhalb die Abstände zwischen den außerhalb des Koagu-

bzw. außerhalb des Bades angeordneten Öffnungen, io lationsbades liegenden Öffnungen zu klein sind, die

die Oberfläche 4 des Koagulationsbades, Rohrlei- ausgepreßten Fäden leicht aneinander haften. Daher

tungen 5, 6 und 7 zum Zuführen von Spinnlösungen, sind Öffnungsabstände von über 1,0 mm zweckmäßig,

die entstehenden endlosen Fäden 8 und 9, ein Bündel Die Strecke, längs deren sich die ausgepreßte Spinn-

10 aus gesammelten Fäden, Führungsstangen 11 für lösung zwischen den Düsenöffnungen und der Ober"

die Fäden, eine Rohrleitung 12 zum Zuführen der 15 fläche des Koagulationsbades durch ein gasförmiges

Koagulationsflüssigkeit, ein Überlaufrohr 13 für die Medium bewegen muß, liegt vorzugsweise zwischen

Koagulationsflüssigkeit, eine Düse 14 zum Zuführen 1 und 100 mm. Um ein Festhaften von Fäden anein-

der Koagulationsflüssigkeit, ein Ventil 15 und ein ander zu verhindern, muß man diese Bewegungs-

einem Trichter ähnelndes Spinnrohr 16. strecke kürzer machen, wenn kleinere Abstände

In F i g. 4 und 5 erkennt man eine Überwurf- 20 zwischen benachbarten Düsenöffnungen vorgesehen mutter 17, eine Leitung 18 zum Zuführen einer werden; in diesem Fall erweist sich eine Bewegungs-Spinnlösung, die direkt in ein Koagulationsbad hin- strecke von 3 bis 30 mm als zweckmäßig, ein ausgepreßt werden soll, eine Leitung 19 zum Zu- Die Erfindung wird im folgenden durch ein Beiführen einer Spinnlösung, die zunächst in ein gas- spiel weiter veranschaulicht, förmiges Medium ausgepreßt werden soll, den Trag- 25

körper20 eines Düsenaggregats, eine Befestigungs- Beispiel 1 schraube 21, eine weitere Überwurf mutter 22, einen

mit Öffnungen versehenen Ring 23 zum gleich- Ein Vorpolymer, das durch eine Reaktion von

mäßigen Verteilen der in ein gasförmiges Medium Poiycaprolacton mit endständigen Hydroxylgruppen

auszupressenden Spinnlösung auf die verschiedenen 30 (mittleres Molekulargewicht 2060; Hydroxylwert

Düsen, Spinndüsenplatten 24 und 25, Dichtungen 54,1; Säurezahl 0,2) mit Diphenylmethan-4,4'~Di-

26 und 27, einen Haltering 28, eine Befestigungs- isocyanat bei einem molaren Verhältnis von 1:2

schraube 29 für den Haltering und die Spinnöffnun- zwischen dem mehrwertigen Alkohol und dem Diiso-

gen 30 und 31. cyanat gewonnen wurde, wurde in Dimethylacet-

Bei der Anordnung nach F i g. 1 wird eine Spinn- 35 amid gelöst. Dieser Lösung wurde eine Lösung aus

lösung, die über die Leitung 5 zugeführt wird, zu- Äthylendiamin in Dimethylacetamid in der Weise

nächst mit Hilfe der Düse 1 in ein gasförmiges beigefügt, daß sich ein molares Verhältnis zwischen

Medium hinein ausgepreßt, um dann in das Koagu- dem Vorpolymer und dem Diamin von 1:1 ergab,

lationsbad eingeleitet zu werden, so daß endlose Die so hergestellte Lösung mit einer Polyrnerkonzen-

Fäden 8 entstehen. Ferner wird eine Spinnlösung, 40 tration von 23,2% wurde als Spinnlösung A ver-

die über die andere Leitung 6 zugeführt wird, mit wendet.

Hilfe der Düse 2 direkt in das Koagulationsbad Andererseits wurde ein Mischpolymer, das zu

hinein ausgepreßt, um Fäden 9 zu erzeugen. Die 93 % aus Acrylnitril und zu 7 % aus Vinylacetat

Fäden werden erforderlichenfalls mit Hilfe einer bestand und eine spezifische Viskosität von 0,17

Führungsstange 11 vereinigt und dann aus dem 45 (gemessen bei 25° C in Dimethylformamid bei einer

Koagulationsbad herausgeführt. Konzentration von 0,1 g des Polymers auf 100 cm³

Bei den Anordnungen nach Fig. 2 und 3 wird Dimethylformamid) in Dimethylacetamid gelöst,

ein Teil der Spinnlösung zunächst in ein gasförmiges Diese Lösung zeigte eine Polymerkonzentration von

Medium hinein ausgepreßt, und zwar mit Hilfe der 23,5% und wurde als Spinnlösung B verwendet.

Düsenöffnungen des zurückgesetzten Teils der 5° Die Spinnlösungen A und B wurden mit Hilfe der

Düse 3, woraufhin diese Spinnlösung in das Koagu- = Anordnung nach Fig. 3 unter Benutzung des Düsen-

lationsbad eingeführt wird, so daß Fäden 8 ent- kopfes nach F i g. 4 und 5 gesponnen. Hierbei wurde

stehen. Der andere Teil der Spinnlösungen wird di- - die Spinnlösung B bei 40° C aus 72 Düsenöffnungen

rekt in das Koagulationsbad hinein ausgepreßt, und ausgepreßt, die außerhalb des Koagulationsbades

zwar über die Öffnungen des vorspringenden Teils 55 angeordnet waren; die entstehenden Fäden bewegten

des Düsenkopfes 3, wobei die mit 9 bezeichneten sich über eine Strecke von 5 mm durch Luft und

Fäden entstehen. wurden dann in das Koagulationsbad eingeführt, das

Es bestehen keine bestimmten Einschränkungen zu 50% aus Dimethylacetamid und zu 50% aus bezüglich der relativen Lage der Öffnungen, die in Wasser bestand und auf 40° C gehalten wurde. Die dem Koagulationsbad bzw. außerhalb desselben 60 Spinnlösung^ wurde direkt in das Koagulationsbad angeordnet sind. Um die Durchführung des Spinn- hinein ausgepreßt, und zwar aus 14 in dem Bad Vorgangs zu erleichtern und eine kompaktere Bau- angeordneten Düsenöffnungen. Die hierbei entstehenweise zu erzielen, ist es jedoch zweckmäßig, einen den Fäden wurden aus dem Koagulationsbad her-Düsenkopf zu benutzen, bei dem die außerhalb des ausgeführt, mit heißem Wasser von 70° C gewaschen, Koagulationsbades liegenden Öffnungen radial außer- 65 in heißem Wasser von 95° C auf das 5fache ihrer halb der Öffnungen angeordnet sind, welche in das Länge verstreckt, sofort danach auf 60° C abgekühlt, Koagulationsbad eintauchen sollen. Hierbei ergibt in siedendem Wasser um 25% geschrumpft, auf sich der Vorteil, daß man die Anordnung der ver- einer heißen Walze bei 125° C getrocknet und dann

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auf eine Spule aufgewickelt. Hierbei betrug die gehalten wurde. Die Polyurethanspinnlösung wurde Aufwirkungsgeschwindigkeit 150 m/min. Die elasti- direkt in das Fällbad hinein ausgepreßt. Die hierbei sehen Fäden aus Polyurethan besaßen einen Gesamt- entstehenden Fäden wurden aus dem Koagulationstiter von 63 den, eine Festigkeit von 1,3 g/d und bad herausgeführt, in siedendem Wasser bei gleicheine Dehnung von 210%, während die Acrylnitril- 5 zeitiger Reckung um 150% gewaschen, in Wasser fäden, bezogen auf einen einzigen endlosen Faden, bei 80° C auf die viefache Länge gereckt, auf 60° C einen Titer von 3,1 den, eine Festigkeit von 2,6 g/d abgekühlt, in siedendem Wasser um 25 % ge- und eine Dehnung von 34% aufwiesen. schrumpft, auf einer heißen Walze bei 120⁰C Um einen Vergleich zu ermöglichen, wurden beide getrocknet und dann aufgespult. Die Auf spul-Spinnlösungen A und B unter den gleichen Bedin- io geschwindigkeit betrug 180 m/min. Wenn die aufgungen wie zuvor direkt in das Koagulationsbad gespulten Fäden in den entspannten Zustand gehinein ausgepreßt. In diesem Fall konnte das Spinnen bracht wurden, schrumpften nur die Polyurethannicht mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von mehr fäden, während die Acrylnitrilfäden die Form als 50 m/min durchgeführt werden, da die Reckbar- kleiner Schlingen annahmen und an der Oberfläche keit der Spinnlösung B zu gering war, und da der 15 des Fadenbündels sichtbar wurde. Das Fadenbündel Glanz der Acrylnitrilfasern infolge der Bildung von zeigte einen hervorragenden Griff und eine ausHohlräumen erheblich verringert wurde. reichende Elastizität.

Beispiel 2 Beispiel 3

Eine Polyurethan- und eine Polyacrylnitrilspinn- 20 Es wurde gemäß dem Beispiel 2 vorgegangen, mit

lösung wurden mit Hilfe der Spinndüse des Bei- dem Unterschied, daß in dem Koagulationsbad ein

spiels 1 gesponnen. Hierbei wurde die Polyacryl- trichterförmiges Rohr angeordnet war, wie es in

nitrilspinnlösung bei 6O⁰C aus Öffnungen ausge- Fig. 2 gezeigt ist. Die Strömungsgeschwindigkeit

preßt, die außerhalb des Fällungsbades angeordnet der Koagulationsflüssigkeit am unteren Teil des.

waren; danach bewegten sich die Fäden über eine 25 Rohrs betrug 50 m/min. Bei diesem Beispiel konnte

Strecke von 5 mm durch Luft und wurden dann die Spinngeschwindigkeit weiter erhöht werden, und

in das Fällungsbad eingeführt, das 35% Dimethyl- der Spinnvorgang ließ sich stabil bei einer Aufspul-

acetamid und 65% Wasser enthielt und auf 50⁰C geschwindigkeit von 250 m/min durchführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 zugsgeschwindigkeit die maximale Drehzahl der AufPatentansprüche: wickelspule bestimmt wird, so daß sich eine Verringerung der Produktionsgeschwindigkeit ergibt.

1. Verfahren zum Herstellen künstlicher Fäden Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst weraus mindestens einer Spinnlösung, bei dem die 5 den, die aus mehreren Spinndüsen in ein Spinnbad Spinnlösungen) aus einer Anzahl von Spinn- ausgepreßte(n) Spinnlösung(en) unterschiedlich zu düsenöffnungen ausgepreßt und die ausgepreßten behandeln, so daß bei Verwendung nur einer Spinn-Spinnlösungsströme durch ein Spinnbad geführt lösung Fadenbündel aus Fäden unterschiedlicher und die koagulierten Fäden aus dem Koagula- Eigenschaften hergestellt werden können und bei tionsbad herausgeführt und Nachbehandlungen io Verwendung von zwei oder mehreren Spinnlösungen unterzogen werden, dadurchgekennzeich- deren Eigenschaften hinsichtlich der zulässigen Abnet, daß ein Teil der Spinnlösungsströme aus Zugsgeschwindigkeiten so angeglichen werden, daß außerhalb des Koagulationsbades angeordneten hohe Aufwickelgeschwindigkeiten erzielt werden Spinndüsenöffnungen ausgepreßt und vor der können.

Einführung in das Koagulationsbad durch eia 15 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfingasförmiges Medium geleitet wird, während dungsgemäß ein Teil der Spinnlösungsströme aus gleichzeitig der andere Teil der Spinnlösungs- außerhalb des Koagulationsbades angeordneten ströme aus in dem Koagulationsbad angeordne- Spinndüsenöffnungen ausgepreßt und vor der Einten Spinndüsenöffnungen direkt in das Koagula- führung in das Koagulationsbad durch ein gasförtionsbad eingeführt werden. 20 miges Medium geleitet wird, während gleichzeitig

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- der andere Teil der Spinnlösungsströme aus in dem kennzeichnet, daß zwei Acrylnitrilpolymerlösun- Koagulationsbad angeordneten Spinndüsenöffnungen

gen ausgepreßt werden. direkt in das Koagulationsbad eingeführt werden. ä\

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Bei dem einen Teil der Spinnlösungsströme und ~ kennzeichnet, daß eine Spinnlösung aus Polyure- 25 dem anderen Teil der Spinnlösungsströme kann es than aus Öffnungen ausgepreßt wird, die in dem sich entweder um die gleiche Spinnlösung oder um Koagulationsbad angeordnet sind, und daß eine verschiedene Spinnlösungen handeln. Die Versteck-Spinnlösung aus einem Acrylnitrilpolymer aus barkeit des durch die Luft oder eine andere inerte außerhalb des Koagulationsbades angeordneten Gasatmosphäre geführten Teils der Spinnlösungen Öffnungen ausgepreßt wird. 30 wird erheblich verbessert und damit die Spinngeschwindigkeit des gesamten Fadens wesentlich erhöht.

Verwendet man nur eine Spinnlösung, so kann

man hieraus Fäden erzeugen, von denen der eine

35 direkt in das Spinnbad geleitete Teil andere physi-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kaiische Eigenschaften aufweist als der andere. Wenn

Herstellen künstlicher Fäden aus mindestens einer sich die Fäden z. B. bezüglich ihres Schrumpfver-

Spinnlösung, bei dem die Spinnlösung(en) aus einer haltens unterscheiden, erhält man ein bauschiges

Anzahl von Spinndüsenöffnungen ausgepreßt und Garn von hervorragendem Griff und Aussehen da-

die ausgepreßten Spinnlösungsströme durch ein 40 durch, daß man die Fäden im entspannten Zustand

Spinnbad geführt und die koagulierten Fäden aus schrumpfen läßt. Unterscheiden sie sich bezüglich

dem Koagulationsbad herausgeführt und Nachbe- ihrer Querschnittsform oder ihres Glanzes, so lassen

handlungen unterzogen werden. sich spezielle optische Wirkungen erzielen.

Aus der schweizerischen Patentschrift 412185 ist Zu den zu verwendenden Spinnlösungen gehören g

bereits ein Spinnverfahren bekannt, bei dem die 45 solche, die Cellulosederivate, Polyvinylalkohole, "

Spinnlösungen aus einer Spinndüse ausgepreßt wer- Polyacrylnitril, Acrylnitril-Mischpolymere, PoIy-

den, die im Abstand über der Spinnbadoberfläche vinylchlorid, Polyvinylidenchlorid oder Polyurethan

angeordnet ist. Es können hierbei auch zwei ver- enthalten. Ferner können jedoch auch Spinnlösungen

schiedene Spinnlösungen in die Spinndüse geleitet aus Polyestern, Polyamiden oder Polyolefinen ver-

werden. Die aus der Spinndüse kommenden Spinn- 50 wendet werden.

lösungsströme werden also zunächst durch die Luft Die Erfindung läßt sich vorzugsweise beim Spinnen

geführt, bevor sie in das Spinnbad gelangen. Nach von zwei Acrylnitrilpolymer-Spinnlösungen anwen-

Verlassen des Spinnbades werden sie Nachbehand- den.

lungen unterworfen, z. B. heißverstreckt. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer

Aus der deutschen Auslegeschrift 1178 546 ist 55 Spinnlösung aus Polyurethan, die aus im Koagula-

ferner ein übliches Naßspinnverfahren bekannt, bei tionsbad angeordneten Öffnungen ausgepreßt wird in

dem die Spinndüse im Spinnbad angeordnet ist. Verbindung mit einer Spinnlösung aus Acrylnitril-

Beim Auspressen von zwei oder mehr Spinn- polymer, die aus außerhalb des Spinnbades angeord-

lösungen in ein Koagulationsbad und beim Entfernen neten Öffnungen ausgepreßt wird,

der hierbei entstehenden endlosen Fäden aus dem 60 Im folgenden wird das erfindungsgemäße Spinn-

Bad mit Hilfe gebräuchlicher Spinnverfahren ist es verfahren an Hand mehrerer Zeichnungen beschrie-

nahezu unmöglich, für jede Spinnlösung im Hinblick ben.

auf die Fasereigenschaften und die Verspinnbarkeit Fig. 1 veranschaulicht schematisch ein erfin-

die am besten geeigneten Koagulationsbedingungen dungsgemäßes Spinnverfahren, bei dem zwei Spinn-

zu schaffen. Insbesondere wird die Geschwindigkeit, 65 düsen benutzt werden;

mit der die aus dem Koagulationsbad abgeführten, F i g. 2 und 3 veranschaulichen schematisch ein

Fäden aufgewickelt werden, dadurch begrenzt, daß Spinnverfahren, das mit Hilfe einer einzigen Spinn-

durch die Fäden mit der niedrigsten zulässigen Ab- düse durchgeführt wird;