DE1923270C3 - Verfahren zur Herstellung von Verbundfaden - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von VerbundfadenInfo
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Description
65
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfaden durch gemeinsames Verspinnen
.«.. Copolymerisaten auf der Basis von Acrylnitril.
Methylacrylat, Acrylamid und Natriummethallylsulfonat.
Aus der USA.-Patentschrift 2 439 815 und der japanischen
Auslegeschrift 1 024/1963 ist die Herstellung von Verbundfaden mit wollartiger, dreidimensionaler
Kräuselung bekanntgeworden. Das dort beschriebene Verfahren besteht darin, daß man zwei oder mehrere
thermoplastische Materialien mit verschiedenen Schrumpfbarkeiten in Hülle-Kern- oder Sei.e-an-be;te-Anordnune
verbindet.
Aus der britischen Patentschrift 1038 028 sind
weiterhin Verbundfaden bekanntgeworden, welche aus drei Komponenten, nämlich Acrylnitril. Methylacrylat
und/oder Methylmethacrylat, >owie einem Monomeren, welches ein Sulfonsäureradikal enthalt,
bestehen. In der belgischen Patentschrift 679 314 werden
ebenfalls Verbundfaden aus Copolymere!! mit spezifizierten Verhältnissen von spezifizierten Monomeren
beschrieben.
In der französischen Patentschrift 1494 041 wird
ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfaden beschrieben, bei welchem ein Copolymers derselben
Zusammensetzung zu zwei Lösungen mit verschiedenen Konzentrationen aufgelöst wird. Die beiden verschiedenen
Lösungen werden sodann zu einem Verbundfaden versponnen.
Gegenstand der französischen Patentschrift 1 509 312 ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfaden
aus Acryl-Copolymerisaten. von denen die eine Komponente unter Verwendung eines genau
definierten speziellen Monomeren hergestellt wird.
In der bekanntgemachten japanischen Patentanmeldung 29 638/64 werden schließlich Verbundfaden
beschrieben, die durch Auflösen eines Copolymerisats des Acrylnitriltyps und eines Polymeren des Polyamidtyps
in wäßrigen Lösungen, die Salpetersäure enthalten, erhalten werden.
Es ist jedoch — wenn man ein bekanntes Verfahren und eine bekannte Kombination von Polymeren beim
Naßverspinnen von Polymeren vom Acrylnitriltyp, das mit einem Lösungsmittel vom Salpetersäuretyp
durchgeführt wird, verwendet — noch nicht gelungen, Verbundfasern zu erhalten, die einen zufriedenstellenden
Gebrauchswert besitzen. Die nach dem herkömmlichen Verfahren hergestellten Verbundfasern
sind nämlich im Hinblick auf ihre anti-pilling-Eigenschaften
und die Tiefe der beim Färben erhaltenen Farben nicht immer zufriedenstellend. Diese beiden
Eigenschaften stellen aber wichtige Eigenschaften für handelsübliche Produkte dar.
Diese Mangel wurden teilweise bereits durch die Erfindung gemäß der japanischen Auslegeschrift
9 095/1967 gelöst. Gegenstand dieser Auslegesrhrift ist ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfaden
mit einer spezifizierten Komponente, die aus Acrylnitril, Methylacrylat oder Methylmethacrylat und
Methallylsulfonsäure oder dem Sulfoalkoholester der Methacrylsäure besteht, und deren andere spezifizierte
Komponente aus Acrylnitril, Methylacrylat oder Methylmethacrylat, Acrylamid oder dem Sulfoalkoholester
der Methacrylsäure besteht, wobei man ein Lösungsmittel vom Salpetersäuretyp benutzt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfäden mit zusätzlich
zu den nach der oben beschriebenen Erfindung erhältlichen, noch weiter verbesserten Eigenschaften
zu schaffen. Insbesondere soll ein neues Ver-
ahren zur Herstellung von Verbundfaden geschaffen .verden, die weniger zur Flocken- und Faserbildung
neigen, die eine große Schleifenfestigkeit und Dehnung
sowie einen weichen Griff und eine ausgejeichnete
Rückfederung besitzen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren der Erfindung gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfaden durch gemeinsames
Verspinnen von Copolymerisaten auf dei Basis von Acrylnitril, Methylacrylat, Acrylamid und Natriummethallylsulfonat,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein Copolvmerisat A aus drei Komponenten,
bestehend aus 91,01 bis 92,05 Gewichtsprozent Acrylnitril sowie 7,55 bis 8,4 Gewichtsprozent Methylacrylat
oder Methylmethacryla und ö,40 bis 0,59 Gewichtsprozent Methallylsulfonsäure, mit der Maßgabe,
daß die entsprechenden Prozentwerte einem Punkt mit den Koordinaten ι- und w entsprechen, welcher
innerhalb der Fläche liegt, die im Koordinatensystem von den die Eckpunkte A (i; = 0,59, w = 8,40);
ß (ι· = 0,38, w = 8,50); C (v = 0,60, ·ν = 7,35) und
D (v = 0,40, vv = 7,55) miteinander verbindenden geraden Linien eingeschlossen wird, unü ein Copolymerisat
B aus vier Komponenten, bestehend aus 88,65 bis 91,15 Gewichtsprozent Acrylnitril, 8,6 bis 10,8 Gewichtsprozent
Methylacrylat oder Methylmethacrylat und Acrylamid, mehr als 2 Gewichtsprozent Acrylamid
und 0,25 bis 0,55 Gewichtsprozent Methallylsulfonsäure, mit der Maßgabe, daß die entsprechenden
Prozentwerte einem Punkt mit den Koordinaten χ und y entsprechen, welcher innerhalb der Fläche liegt,
die im Koordinatensystem von den die Eckpunkte E (x = 0,55, y = 10,80); F (x = 0,20. y = 11,0);
G(x = 0,58, y = 8,50) und H (x = 0,25, y = 8.60) miteinander
verbindenden geraden Linien eingeschlossen wird, in der Weise mischt, daß der Anteil
des Copolymerisats A 25 bis 75 Gewichtsprozent des erhaltenen Copolymerisatgemisches C,
dessen Zusammensetzung innerhalb des Bedingungsbereiches für die Zusammensetzung
des Copolymerisats B fällt, beträgt und daß man unter Verwendung einer 66- bis 75%igen wäßrigen
Salpetersäure, die soweit wie möglich von salpetriger Säure befreit ist, als L ösungsmittel das Copolymerisat
A und das Copolymerisatgemisch C aus einer gemeinsamen Spinndüse in ein Fällungsbad aus
28- bis 40%iger wäßriger, soweit wie möglich von salpetriger Säure befreiter Salpetersäure zu Verbundfaden
mit exzentrischer Querschnittsanordnung extrudiert, wobei man die erhaltenen Verbundfaden gegebenenfalls
einer Wasserwäsche, einer ersten Verstreckung, einer Trocknung, einer ersten Wärmebehandlung,
einer zweiten Verstreckung um das 1,1-bis l,5fache und einer zweiten Wärmebehandlung
als Entspannungswärmebehandlung unterwirft.
Die Anteile der Cokomponenten genügen dabei den durch die nachstehenden Ungleichungen
methacrylats in dem Copolymerisat A bedeutet, angegebenen Bedingungen. Die Anteile der Cokomponenten
genügen in diesem Fall den durch die nachstehenden Gleichungen bzw. Ungleichungen
χ + 1.75 y - 19,45 < 0
χ + 3.3.ν - 28,63 > 0
χ -t- 0,0208;ν - 0,4288 > 0
χ + 0.013.V - 0,6904 <0
χ + 3.3.ν - 28,63 > 0
χ -t- 0,0208;ν - 0,4288 > 0
χ + 0.013.V - 0,6904 <0
IS X <i !
(10)
(11)
in welchen χ den prozentualen Gewichtsanteil der
Methallylsulfonsäure, y die Summe der prozentualen Gewichtsanteile des Methylacrylais oder Methylmethacrylats
und des Acrylamids, ί den prozentualen Gewichtsanteil des Methylac ,lats oder Methylmethacrylats
und u den prozentualen Gewichtsanteil des Acrylamide in dem Copolymerisat B bedeutet.
Die einzelnen Komponenten fallen somit hinsicht-Hch ihrer Zusammensetzung in den Bereich der
Fiäche A, B, C. D der Fig. 1 und der Fläche £, F, G.
H der F i g. 2.
Die Ableitung der Anteile der einzelnen Komponenten geht aus den F i g. 3 bis 12 hervor.
Die Fig. 3 bis 6 erläutern die Ungleichungen 1 bis 4.
1. Diagramm der Ungleichung (1)
Wenn die linke Seite der Ungleichung (1)0 gesetzt wird, dann wird die folgende Beziehung erhalten:
v + 2,Iw- 18,23 =0 (I)'
Wenn ν = 0,30 in (I)' eingesetzt wird, dann wird
υ + 2,Iw- 18,23 <0
υ + w - 7,95 > 0
υ + 0,02 w - 0,55 > 0
ι; + 0,01 w - 0,674 < 0
υ + w - 7,95 > 0
υ + 0,02 w - 0,55 > 0
ι; + 0,01 w - 0,674 < 0
und wenn t> = 0.70 in (I)' eingesetzt wird, dann wird
18.23-0,70
w = 2Π = 8,35.
in welchen ν den prozentualen Gewichtsar.teil der
Methallylsulfonsäure und w den prozentualen Gewichtsanteil des lviethylacrylats oder des Methyl-
Gleichung(I)' durchläuft somit einen Punkt (8,54;
0,30) und einen Punkt (8,35; 0,70), wobei (I)' eine Gerade ist, die diese beiden Punkte verbindet. Da die
Ungleichung (1) die Beziehung υ + 2,1 w - 18,23 < 0 ist, ist der Bereich der linken Seite von (1) auf der
rechten Seite der Geraden (1)'.
2. Diagramm der Ungleichung (2)
Wenn die linke Seite der Ungleichung (2) 0 gesetzt wird, dann wird die Beziehung
, u ν + w - 7,95 = 0 (2)'
erhalten.
Wenn υ = 0,30 in (2)' eingesetzt wird, dann wird
w = 7,95 - 0,30 = 7,65.
Wenn ν ■■ -■ 0,70 in (2)' eingesetzt wird, dann wird
u· = 7,95 - 0,70 = 7,25.
So durchläuft (2)' die Punkte (7,65; 0,30) und (7,25; 0,70). (2)' ist eine Gerade, die diese beiden Punkte
verbindet.
Da die Ungleichung (2) die Beziehung
v + w- 7,95 > 0
v + w- 7,95 > 0
angibt, ist der Bereich der linken Seite von (2) auf der oberen Seite der Geraden (2)'.
3. Diagramm der Ungleichung (3)
In ähnlicher Weise wird die linke Seite der Ungleichung (3) 0 gesetzt. Sodann wird die Beziehung
III. Der Punkte, der der Kreuzungspunkt von (2)' und (4)' ist, wird wie folgt erhalten:
υ + w - 7,95 = υ + 0,01 w - 0,674,
0,99 w = 7,95 - 0,674 = 7,276, 7,276
w =
0,99
= 7,35,
υ + 0,02 w - 0,55 = 0
erhalten. So durchläuft (3) einen Punkt (10; 0,35) und einen Punkt (6; 0,43). (3) ist somit eine Gerade, die
diese beiden Punkte verbindet. Da die Ungleichung (3) die Beziehung!; + 0,02w - 0,55
> 0 angibt, ist der Bereich auf der linken Seite von (3) auf der oberen Seite der Geraden (3)'.
4. Diagramm der Ungleichung (4)
Die linke Seite der Ungleichung (4) wird 0 gesetzt. Sodann wird die Beziehung
υ = 7,95 - 7,35 = 0,6, Punkt C (7,35, 0.60).
IV. Der Punkt D. der der Kreuzungspunkt von (2)' (3)' und (3)' ist, wird erhalten aus:
ν + ,v - 7.95 = ν + 0.02 w - 0.55,
0,98 w = 7,40, w = 7,55, υ = 0,40, Punkt D (7,55,0,40).
ν + 0,01 w - 0.674 = 0
erhalten. Somit durchläuft (4)' einen Punkt (10; 0,574) und einen Punkt (6; 0,614). (4)' ist eine Gerade, die
diese beiden Punkte verbindet. Da die Ungleichung (4) die Beziehung b + 0,01 w - 0,674
< 0 angibt, ist der Bereich der linken Seite von (4) auf der rechten Seite der Geraden (4)'.
Die einzelnen Bereiche, die auf den linken Seiten der einzelnen Ungleichungen (1) bis (4) ausgedrückt sind,
sind in den F i g. 3 bis 6 dargestellt. Da das Copolymere A in dem Bereich liegen muß, welcher gleichzeitig
allen diesen Ungleichungen genügt, können die vier Gleichungen (I)' bis (4)' in dem gleichen Diagramm
wie in F i g. 7 gezeigt werden. Wenn die Kreuzuhgspunkte A, B, C und D der Geraden (1)', (2)', (3)' und (4)'
erhalten werden sollen, können diese wie folgt errechnet werden.
I. Punkt .4.derderKreuzungspunktvon(l)'und(4)'
ist, wird erhalten, wenn man (1)' bis (4)' gleichsetzt.
r + 2,1 w - 18,23 = t; + 0.01 w - 0,674,
2,09 w = 17,556,
2,09 w = 17,556,
υ= 18,23 - 2,1 -8,40 = 0,59,
Punki A (8,40,0,59).
Punki A (8,40,0,59).
II. Punkt B, der der Kreuzungspunkt von (I)' = (3)' ist, wird wie folgt erhalten:
ρ -r 2,Iw - 18,23 = ν + 0,02w - 0,55,
2,08 w = 17,68,
2,08 w = 17,68,
2,08
V = 18,23-2,1-8,5 = 0,38,
Punkt B (8,50,038).
Punkt B (8,50,038).
Wie aus F i g. 7 hervorgeht, sind die anderen Monomer-Komponenten des Copolymeren A als das
Acrylnitril diejenigen, die den Zusammensetzungen in dem Bereich genügen, der durch die Punkte A, B,
C und D eingeschlossen wird.
Dementsprechend ist dann die Minimalmenge des Methylacryiats oder des Methylmethacrylats in dem
Copolymeren A 7,55%. Die Minimalmenge der Methallylsulfonsäure, die in dem Copolymeren A eingeschlossen
ist, betrag! 0,40%. Daiaus ergibt sich, daß
7.55 + 0,40 = 7,95% die Minimalmenge der anderen Monomeren als Acrylnitril, die in dem Copolymeren
A eingeschlossen sind, ist. Da das Copolymere A ein 3-Komponenten-Copolymeres ist, ist der
Rest naturgemäß die Menge des Acrylnitril. So errechnet sich die Maximalmenge des Acrylnitril folgendermaßen
:
100 - (7,55 + 0,40) = 92,05.
Gleichermaßen ist die Maximalmenge von Methylacrylat oder von Methylmethacrylat, die in dem Copolymeren
A eingeschlossen ist, 8,40%. Die Maximalmenge der Methallylsulfonsäure, die in dem Copolymeren
A eingeschlossen ist, ist 0,59%. Daraus ergibt sich, daß die Maximalmenge der anderen Monomeren
als Acrylnitril in dem Copolymeren 8,40 + 0,59 = 8,99% ist. Daher ist der Rest, da das Copolymere A
ein 3-Komponenten-Polymeres ist, naturgemäß die
Menge des Acrylnitril. Somit errechnet sich die Minimalmenge von Acrylnitril in dem Copolymeren A
als 100 - (8,40 + 0,59) = 91,01.
Diagramme für die Ungleichungen (5) bis (8)
Die Diagramme der Ungleichungen (5) bis (8) sind in den F i g. 7 bis 10 dargestellt.
1. Diagramm der Ungleichung (5) und der entsprechende Bereich
Wenn die linke Seite der Ungleichung (5) 0 gesetzt wird, dann wird die Beziehung
χ + 1,75 y - 19,45 = 0 (5)'
erhalten. Da die Gleichung [SY einen Punkt (10,71; 0,70)
und einen Punkt (11,11; 0) durchläuft und die linke
Seite der Ungleichung (5) negativ ist, liegt der Bereich unterhalb der Geraden (5)'.
2. Diagramm der Ungleichung (6) und der
entsprechende Bereich
Wenn die linke Seite der Ungleichung (6) O gesetzt wird, dann wird die Beziehung
χ + 3,3 y - 28,63 = O (6)'
erhalten.
Da die Gleichung(6)' einen Punkt (8,46; 0,70) und einen Punkt (8,46; 0) durchläuft und die linke Seite to
der Ungleichung (6) positiv ist, ist sein Bereich aut der oberen Seite der Geraden (6)'.
3. Diagramm der Ungleichung (7) und der
entsprechende Bereich
Wenn die linke Seite der Ungleichung (7) 0 gesetzt wird, dann wird die Beziehung
χ + 0,0208 y - 0,4288 = 0 (7)'
erhalten.
Da die Gleichung (7)' einen Punkt (6,0; 0,30) und einen Punkt (10; 0.22) durchläuft und die linke Seite
der Ungleichung (7) positiv ist, ist der Bereich auf der oberen Seite der Geraden (7)'.
χ = 19,45 - 1,75 · 10,80 = 0,55,
Punkt £(10,80,0,55). "
Punkt £(10,80,0,55). "
II. Punkt F (5)' = (7)'
χ + 1,75 y - 19,45 = χ + 0,0208 y - 0,4288,
l,7292y = 19,0212,
l,7292y = 19,0212,
1*5212 _uo
y 1,7292 ~ U'U'
X = 19,45- 1,75 11,0 = 0,20,
Punkt F Π 1.0,0,20).
X = 19,45- 1,75 11,0 = 0,20,
Punkt F Π 1.0,0,20).
III. Punkt G (6)' = (8)'
χ + 3,3 y - 28,63 = χ + 0,013 y - 0,6904, 3,287 y = 27,9396,
_ 27,9396 = 8 50
_ 27,9396 = 8 50
χ = 28,63 - 3,3 · 8,50 = 0,58, Punkt G (8,50,0,58).
IV. Punkt H (6)' = (7)'
χ + 3,3 y - 28,63 = χ + 0,0208 y - 0,4288, 3,2792.ν = 28,2012,
28,2012 _ η ,Λ
y * T.279T - 8·ου'
y * T.279T - 8·ου'
χ = 28,63 - 3,3 · 8.60 = 0,25, Punkt H (8,60,0,25).
4. Diagramm der Ungleichung (8) und der
entsprechende Bereich
entsprechende Bereich
W mn die linke Seite der Ungleichung (8) 0 gesetzt
wird, dann wird die Beziehung
χ + 0,0l3y - 0,6904 = 0 (8)'
erhalten.
Da die Gleichung (8)' einen Punkt (6,0; 0,612) und
einen Punkt (10; 0.56) durchläuft und die linke Seite der Ungleichung negativ ist, ist der Bereich unterhalb
der Geraden (8).
Die einzelnen Bereiche, die durch die linken Seiten der Ungleichungen (5) bis (8) ausgedrückt sind, sind
in den F i g. 8 bis 11 dargestellt. Da das Copolymere B
in dem Bereich liegen muß, der gleichzeitig allen Ungleichungen genügt, können die vier Gleichungen 5
bis 8 in dem gleichen Diagramm wie in Fig. 12 gezeigt
werden. Die Kreuzungspunkte E, F, G und H dieser Geraden (5)', (6)', (7)' und (8)' können wie folgt
erhalten werden:
1. Punkt E (5)' = (8)'
χ 4- l,75y - 19,45 = χ + 0,013y - 0,6904,
1,737 y = 18,7569,
18,7569
Wie aus Fig. 12 ersichtlich wird, sind die Anteile
der anderen Monomer-Komponenten im Copolymeren B als Acrylnitril diejenigen, die der Zusammensetzung
des Bereichs genügen, der durch die Punkte E,
F. H und G umfaßt wird.
Somit liegt die Menge der Methaiiyisuifpfiüäure {x)
im Bereich von 0,25 bis 0,55%, und die Summe (y) der Mengen von Methylacrylat oder Methylmethacrylat
und Acrylamid liegt im Bereich von 8,6 bis 10,8%.
Demgemäß ist die Minimalmenge der Methallylsulfonsäure, die in dem Copolymeren B eingeschlossen
ist, 0,25%. Die Minimalmenge der Summe von Methylacrylat oder Methylmethacrylat und Acrylamid,
die in dem Copolymeren B eingeschlossen ist, ist 8,6. Somit errechnet sich die Minimalmenge der
anderen Monomeren als Acrylnitril, die in dem Copolymeren B enthalten sind, als 0,25 + 8,60 = 8,85.
Da andererseits das Copolymere B ein 4-Komponenten-Copolymeres
ist, ist der Rest naturgemäß die Menge des Acrylnitril. Somit ist die Maximalmenge
von Acrylnitril 100 - (0,25 + 8,60) = 91,15.
Gleichermaßen ist die Maximalmenge der Methallylsulfonsäure, die in dem Copolymeren B enthalten
ist, 0,55% und die Maximalmenge der Summe von Methylacrylat oder Methylmethacrylat und Acrylamid
10,8%. Somit ist die Maximalmenge der anderen Monomeren als Acrylnitril in dem Copolymeren B
0,55 + 10,8 = 11,35%.
Da das Copolymere B ein 4-Komponenten-Copoly-
Da das Copolymere B ein 4-Komponenten-Copoly-
meres ist, ist der Rest naturgemäß die Menge de; Acrylnitrils. Daher ist die Minimalmenge des Acryl
nitrile 100 - (0,55 + 10,8) = 88,65.
Das Verfahren der Erfindung besitzt zwei wichtig! Merkmale. Das eine stellt die Verwendung eine
Copolymergemisches als die eine Komponente dar Die auf diese Weise hergestellten Verbundfasern be
sitzen daher Eigenschaften, die denjenigen stark über legen sind, die erhalten werden, wenn man nur da
Copolymere A und das Copolymere B miteinande verbindet, und zwar im Hinblick darauf, daß di
Flockenbildung bett ächtlich erniedrigt wird, die Fasei
bildung außerordentlich reduziert wird und die Schle fenfestigkeit und die Dehnung weiter erhöht werdei
Die Verbesserung dieser Eigenschaften ist naturgemäß ein unerläßlicher Faktor Tür die Steigerung des
Gebrauchswertes der Fasern.
Die Gründe für die oben beschriebene Verbesserung sind noch nicht genau bekannt. Man nimmt jedoch als
einen der Gründe an, daß bei Verwendung eines Copolymerengemisches C mit dem oben beschriebenen
Bereich als eine der zu verbindenden Komponenten beim Naßverspinnen, bei welchem ein Lösungsmittel
vom Salpetersäuretyp eingesetzt wird, die Verspinnbarkeit
der erhaltenen Verbundfasern verbessert wird und daß insbesondere das zulässige Verstrekkungsverhältnis
beim Verspinnen erhöht wird, so daß nach dem Trocknen und der Naßwärmebehandlung
Fasern mit überlegenen Eigenschaften erhalten werden können.
Das andere wichtige Merkmal der Erfindung besteht darin, daß, wenn die nach dem Verfahren der
Erfindung erhaltenen Verbundfaden mit Wasser gewaschen, verstreckt, getrocknet, bei 100 bis 1500C
einer trockenen oder nassen Wärmebehandlung unterworfen werden, sodann unter Erhitzen auf 110 bis
1700C auf die 1,1- bis l,5fache ursprüngliche Länge
verstreckt werden und schließlich bei 100 bis 170 C einer Entspannungswärmebehandlung unterzogen
werden, Produkte erhalten werden können, die zusätzlich zu den im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen
verbesserten Eigenschaften noch überlegene Eigenschaften bezüglich der Elastizität des
weichen Griffs besitzen, die weniger verfärbt werden und somit einen höhen Gebrauchswert besitzen.
Im folgenden soll erläutert werden, warum die beiden Copolymere A und B auf die obige Weise definiert
werden, warum als die eine zu verbindende Komponente ein Copolymergemisch verwendet wird
und warum das Verhältnis des CopolymerenA in dem Copolymergemisch C so eingestellt wird, daß es
in den Bereich von 25 bis 75 Gewichtsprozent fällt.
Wenn die Zusammensetzungen der beiden CopolymerenA und B nicht in den durch die Gleichungen
bzw. Ungleichungen (1) bis (11) definierten Bereich fallen, oder wenn an Stelle von Methylacrylat oder
Methylmethacrylat die Monomeren Vinylchlorid, Vinylacetat, Vinylidenchlorid, Styrol od. dgl. verwendet
werden, dann können selbst unter der Voraussetzung, daß den oben angegebenen Bedingungen genügt wird,
keine Verbundfäden erhalten werden, die im Hinblick auf die anti-pilling-Eigenschaften, die Färbbarkeit,
die Verbindbarkeit der beiden Komponenten usw. zufriedenstellende Eigenschaften aufweisen. Ferner
können bei Verwendung eines Monomeren, welche eine andere Sulfonsäuregruppe als die Methallylsulfonsäure
enthalten, keine zufriedenstellende Ergebnisse, insbesondere im Hinblick auf die Färbbarkeit,
erhalten werden.
(1) Bezüglich der beiden Copolymerkomponenten A
und B:
1. Wenn den Ungleichungen (1) und (5) nicht genügt wird, dann werden zu viele natürliche Krausei
erzeugt; aus diesem Grund wird der Griff schlechter und gröber, darüber hinaus wird die
Schrumpfung zu hoch, so daß keine überlegenen Produkte erhalten werden können.
2. Wenn den Ungleichungen (2) und (6) nicht genügt wird, dann wird der Griff der erhaltenen Fasern
steif, und es werden oftmals fibrillierte Fasern erzeugt
3. Wenn den Ungleichungen (3) und/oder (7) nicht genügt wii'd, dann wird die Farbtönung schlechter,
und es treten oftmals Färbeflecken auf.
4. Wenn den Ungleichungen (4) und/oder (8) nicht genügt wird, dann wird die Verstreckbarkeit beim
Verspinnen noch schlechter, und die Zug-, Schleifen- und Knotenfestigkeit sowie die Dehnung
wird verringert.
5. Wenn eine der beiden Ungleichungen (1) und (5) nicht genügt wird, dann werden in den Verbundfaden
in manchen Fällen zu viele natürliche Kräusel ausgebildet, und das Pilling wird zu stark.
In anderen Fällen wird im Gegenteil die Anzahl der natürlichen Kräusel zu niedrig. In jedem Fall
werden nur Produkte mit schlechterem Griff erhalten.
6. Wenn einer der Ungleichungen (2) und (6) nicht genügt wird, dann werden in manchen Fällen zu
viele natürliche Kräusel gebildet, so daß es leicht zu Pilling kommen kann. In anderen Fällen wird
im Gegensatz dazu, wie in dem vorstehenden Fall, die Anzahl der natürlichen Kräusel zu gering.
In jedem Fall können Produkte mit schlechterem Griff erhalten werden.
7. Wenn der Gleichung bzw. Ungleichung (10) nicht genügt wird, dann ist die Kräuselkraft der erhaltenen
Naturkräusel verringert, wodurch die Elastizität der aus diesen Verbundfaden hergestellten
handelsüblichen Produkte verringert wird.
8. Wenn der Gleichung bzw. Ungleichung (11) nicht genügt wird, dann ist die Farbausbildeiger.schaft
nach dem Färben gering, und es treten oftmals Färbflecken auf.
(2) Es ist ein Merkmal der Erfindung, daß als die
eine Komponente der Verbundfasern ein Copolymergemisch C verwendet wird. Dieses Copolymergemisch
C wird in der Weise hergestellt, daß das Copolymere A 25 bis 75 Gewichtsprozeit des Copolymergemisches
C ausmacht. Wenn nun das Mischverhältnis nicht in dem oben angegebenen Bereich liegt,
dann kann der oben beschriebene, von der Verwendung des Copolymergemisches C herrührende Effekt,
der das wichtigste Charakteristikum ist, nicht erhalten werden.
Wenn ferner die Zusammensetzung des Copolymergemisches C außerhalb des für das Copolymere B
definierten Bereichs liegt, dann werden die durch das Copolymere B auf das Verbund-Faser-System gemäß
Ziff. 1 ausgeübten Nachteile auch auf das System des Copolymergemisches C ausgeübt.
Die Copolymere A und B können nach iU-n\ bekannten
Verfahren polymerisiert werden. B^.>pielsweise kann die Polymerisation in Wasser oder in der
Lösung einer organischen Verbindung unter Verwendung von 2,2'-Azobiisobuttersäurenitril, Benzoylperoxyd
oder von Hydroxynitril-sulfonsäuresaurem Sulfit usw. als Polymerisationsinitiator durchgeführt
werden, und zwar in Emulsion, Suspension oder in Lösung. Geeignete Polymerisationstemperaturen liegen
gewöhnlich in dem Bereich von 0 bis 70° C. Hierzu können alle kontinuierlichen und halbkontinuierlichen
Polymerisationsverfahren angewendet werden. Ferner kann ein PolymerisationshilfsmitteL wie Mercaptan
od. dgl., zugesetzt werden. Die Methallyl-sulfonsäure kann in Form ihres Salzes verwendet werden.
Als Lösungsmittel wird bei dem Verfahren der Erfindung als wäßrige konzentriert Salpetersäure eine
gereinigte wäßrige Salpetersäure, aus welcher die salpetrige
Säure soweit wie möglich entfernt wurde, eingesetzt. Die Konzentration der Salpetersäure liegt
im Bereich von 66 bis 75 Gewichtsprozent. Durch Verwendung der Salptersäure mit einer derartigen
Konzentration werden die Polymeren vom Acryl-Typ aufgelöst.
Als Fällungsbad wird die oben beschriebene gereinigte, wäßrige Salpetersäure mit einer Konzentration
von 28 bis 40 Gewichtsprozent verwendet. Es ist vorzuziehen, die gereinigte Salpetersäure bei Temperaturen
unterhalb 0 C, und zwar sowohl bei Verwendung als Lösungsmittel als auch als Fällungsmittel einzusetzen.
Hinsichtlich des Verbindungsverhältnisses der Komponenten der CopolymerenA und C sind Verhältnisse
von 40/60 bis 60/40 vorzuziehen.
Die Fig. 13 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer bei Durchführung des erfindungsgemäß
η Verfahrens verwendeten Spinndüse. Die Oberflächenplatte 1 der Spinndüse ist mittels eines Bolzens 2
an der Base 3 der an ihrer Rückseite liegenden Spinndüse verbunden.
In die Räume 4 und 7 bzw. 5 und 6 werden zwei verschiedene Spinnlösungen, die jeweils verschiedene
Polymere enthalten, eingebracht. Die Spinnlösungen aus 4 und 5 werden in den Raum 8, diejenigen aus
6 und 7 in den Raum 9 überführt und aus den Spinnlöchern
10 bzw. 11 in ein Fällungsbad extrudiert, um Verbundfasern zu bilden. Hierbei werden die aus den
Räumen 4 und 7 abgegebenen Spinnlösungen in den äußeren Teil der Räume 8 und 9 und die von den
Räumen 5 und 6 abgegebene Spinnlösung in den inneren Teil der Räume 8 und 9 gegeben. Wenn beide
Spinnlösungen aus dem Loch 10 oder 11 extrudiert werden, dann werden sie ähnlich wie ein Bimetall
zu einem Verbundfaden extrudiert. Naturgemäß ist es möglich, durch Veränderung der Spinndüse die
Verbundfasern so herzustellen, daß sie eine Hülle- und Kern-Anordnung aufweisen. Es ist ferner möglich,
dem Querschnitt der Fasern jede beliebige Form, beispielsweise eine kreisförmige, flache oder andere Gestalt,
zu verleihen. Selbst im Fall eines Bimetall-Typs kann der Querschnitt der Verbundfaden bis zu einem
gewissen Maß oft eine Sandwich-Struktur aufweisen.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Alle Angaben bezüglich der prozentualen Gehalte und
Verhältnisse sind auf das Gewicht bezogen.
(die erhaltenen Verbundfasern werden hierin als (i-Verbundfasern bezeichnet).
Ferner wurde das ogcngenannte Copolymere A und das Copolymere C aus 90,75% Acrylnitril, 5,6%
Methylacrylat, 3,25% Acrylamid und 0,4% Natriummethallylsulfonat, das durch Vermischen des Copolymeren
A und des Copolymeren B im Verhältnis von A: B von 50: 50 erhalten worden war, ebenfalls bei
einem Verbindungsverhältnis von 1:1 gemeinsam
versponnen. Hiernach wurden die gleichen Behandlungsstufen wie im vorhergehenden Falle bei den
u-Verbundfäden angestellt (die erhaltenen Verbundfaden werden hierin als /ϊ-Verbundfäden bezeichnet).
Die beiden entstandenen Verbundfaden wurden in Schrägrichtung zu Fasern mit einer Länge von 64
bis 127 mm geschnitten, um Spinngarne mit 2/36Nm (metrische Garnzahl) herzustellen. Die physikalischen
Eigenschaften der Fäden und die Qualität der Spinngarne wurden verglichen. Die Ergebnisse hiervon
sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt. Die ß-Verbundfaden waren den n-Verbundfasern überlegen.
Monofilament | «-Verbundfaden | /i-Verbundfäden |
(Vcrgleichsbeispicl) | (gemäß der Erfindung) |
|
Titer | 3,0d | 3,0d |
Trockenfestigkeit | 2,7 g/d | 2,8 g/d |
Trockendehnung | 36% | 43% |
Schleifenfestigkeit | 2,4 g/d | 3,4g/d |
Schleifendehnung | 30% | 41% |
Bildung fibrillier- | ||
ter Fasern .... | viele, bis zu | wenige |
einem gewissen | ||
Ausmaß | ||
Flockigkeit der | ||
Spinngarne ... | viele, bis zu | wenige |
einem gewissen | ||
Ausmaß |
Ein CopolymeresA aus 91,2% Acrylnitril, 8,3%
Methylacrylat und 0,5% Natriummethallylsulfonat und ein Copolymeres B aus 90,3% Acrylnitril, 2.9%
Methylacrylat, 6,5% Acrylamid und 0,3% Natriummethallylsulfonat wurden jeweils bei O3C in einer
65%igen wäßrigen Salpetersäure aufgelöst. Auf diese Weise wurden Spinnlösungen mit einer Viskosität von
800 Poise erhalten. Die beiden Spinnlösungen wurden aus einer gemeinsamen Spinndüse in ein Fällungsbad
aus einer 30%igen wäßrigen Salpetersäure mit O0C und bei einem Verbindungsverhältnis der beiden
Polymerkomponenten von 1:1 ext udi nt, wodurch
Verbundfaden erhalten wurden, die mit Wasser gewaschen, verstreckt, getrocknet und dann bei 1100C
einer nassen Wärmebehandlung unterzogen wurden Es wurden Copolymere A und B mit den nachstehend
angegebenen Zusammensetzungen hergestellt. Hierauf wurde ein Copolymergemisch C hergestellt,
in welchem die Copolymere A und B in verschiedenen Mischungsverhältnissen von A/B vermischt waren.
Das Copolymere A und das Polymergemisch C wurden in 70%iger wäßriger Salpetersäure gelöst, wodurch
Spinnlösungen mit 800 bis 900 Poise erhalten wurden. Die erhaltenen Spinnlösungen wurden gemeinsam
versponnen, indem sie bei einem Verbindungsverhält nis von 1:1 in eine 30%ige wäßrige Salpetersäure
extrudiert wurden. Die erhaltenen Fäden wurden mi Wasser gewaschen, verstreckt, getrocknet, bei 1200C
einer nassen Wärmebehandlung unterworfen und mi einem Turbo-Stapler weiterbehandelt. Auf diese Weis
wurden Spinngame mit 2/48Nm und Fäden mi 3 Denier erhalten. In der nachstehenden Tabelle sini
die wichtigsten Verfahrensbedingungen und die physi kaiischen Eigenschaften der erhaltenen Verbundlade
zusammengestellt:
13
4-
Zusammensetzung des Copolymeren A (%) ...
Zusammensetzung des Copolymeren B (%i ...
Mischungsverhältnis von AB
Zusammensetzung des PoIymergemischesC(%) I
j Symbol der Verbundfaden ; Maximales Verstreckungs- j
verhältnis (mal)
Titer (d)
Trockenfestigkeit (g/d) .. Trockendehnung (%) ... Schleifenfestigkeit (g/d)..
Schleifendehnung (%)...
Faserstaub (g/kg)
Flockigkeit
Griff
ANAM AA MSS 91.2,8.4—0.4
ANAMAA MSS
S9.6 5 5 0.4 '
50
AN/AM "AA. MSS 90.4; 6.7· 2.5,0.4
y-Verbundfaden
12,8
3,0
2.9 41
3,0 39
0,4 wenig
weich unu gut
Erfindung | Vergleichsbe^piel |
Λ Ν.AMAA MSS | AN/AM/AA/MSS |
9 L 2/8.4 — 0.4 | 91.2/8.4/- 0.4 |
ΛΝΆΜ/ΛΑ NSSS | ΛΝΆΜ/ΑΑ MSS |
90.3, 6,0, 3.3.0.4 | 90.6/5.8/3,2.0.4 |
25/75 | 20/80 |
AN,AM,AA MSS | AN AM..AA VlSS |
90.5.-6.6 2.5 0.4 | 90.3'6.7/2.6 0.4 |
Λ-Verbundfaden | ,-Verbundfaden |
11,0 | 6.3 |
3,0 | 3,0 |
2.6 | 1,7 |
36 | 24 |
2,8 | 1,4 |
35 | 19 |
1,1 | 5.9 |
wenig | bis zu einem gewissen |
Ausmaß viel | |
weich und aut | steif und grob |
AN: Acrylnitril.
AM: Mein) l-acr\lat.
AA: Acrylamid:
MSS: Natrium-metallylsulfonat.
(Diese Abkürzungen werden auch in den nachstehenden Beispielen verwendet )
Aus den oben angegebenen Versuchsergebnissen wird die Überlegenheit der nach der Erfindung hergestellten
Verbundfaden ersichtlich.
Es wurden Copolymere A und B mit den nachstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt.
Sodann wurde ein Copolymergemisch C aus den Copolymeren A und B in verschiedenen Mischverhältnissen
von A/B hergestellt. Das Copolymere A und das Polymergemiseh C wurden jeweils in 65%iger wäßriger
Salpetersäure gelöst, wodurch Spinnlösungen mit bis 900 Poise erhalten wurden. Die erhaltenen Spinnlösungen
wurden durch Extrudierung in eine 30%ig£ wäßrige Salpetersäure bei einem Verbindungsverhältnis
von 1 : 1 gemeinsam versponnen. Die erhaltenen Fäden wurden mit Wasser gewaschen, verstreckt
getrocknet, bei 125CC einer nassen Wärmebehandlung
unterworlen und in Schrägrichtung zu Fasern von Fäden mit 3 Denier mit einer Länge von 70 bis
130 mm zerschnitten. Auf diese Weise wurden Spinngarne mit 2/48 Nm erhalten. Die wichtigsten physi-
kalischen. Eigenschaften sind in der nachstehender Tabelle zusammengestellt.
Zusammensetzung des Copolymeren A (%) .... Zusammensetzung des Copolymeren B (%) ....
Mischungsverhältnis von A/B
Zusammensetzung des Polymergemisches C (%)
Symbol für die Verbundfaden
Maximales Verstreckungsverhälinis (mal).
Trockenfestigkeit (g/d)
Trockendehnung (%)
Schleifenfestigkeit (g/d)
Schleifendehnung (%)
Faserstauh
Flockigkeit
Griff
Verglcichsbeispiel | Beispiel gemäß der Ernndunu |
ΛΝΛΜΛΛ MSS | AN/AM/AA MSS |
91.1/8,4/—/0,5 | 91,1/8.4 -/0.5 |
89,5,-10/0.5 | 89,8/2,7/7/0.5 |
80/20 | 70/30 |
90.8/6,7/2/0,5 | 90,7/6,7/2,1/0.5 |
^-Verbundfaden | »/-Verbundfaden |
6,7 | 11,2 |
1,9 | 2,9 |
23 | 40 |
1,4 | 3,1 |
17 | 36 |
viele | wenige |
viele | wenige |
steif | weich und gut |
Aus den obigen Versuchsergebnissen wird die Überlegenheit der Verbundfaden gemäß der Erfindung ersichtlich
AO
Vergleichsbeispiel 1
Es wurden Copolymere A und b mit den nachitehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellt
und in Verhältnis von A/B von 50/50 zu einem Polymergemisch
C vermischt. Das Copolymere A und das Polymergemisch C wurden jeweils mit 68%iger wäliriger
Salpetersäure bei -2;C gelöst, wodurch Spinnlösungen
mit 700 bis 800 Poise erhalten wurden. Diese Spinnlösungen wurden durch Extrudierung in eine
M)°'oige wäßrige Salpetersäure durch eine Spinndüse mit 10 000 Löchern mit einem Durchmesser von
0.08 mm aemeinsam versponnen. Die erhaltenen Faden wurden mit Wasser gewaschen, verstreckt, getrocknet
und bei 120 C eineAvärmebehandlung unterworfen.
Auf diese Weise wurden Verbundfaden, die aus Monofilameriten mit 3 Denier bestanden, erhallen.
Diese Verbundfaden wurden mit den gemäß Beispiel 1 hereestellten ,/-Verbundfaden verglichen.
Besonders unterlegene Eigenschaften sind nachstehend
wie folgt angegeben:
Zusammensetzung der Copolymere und der Pohmergemische
Zusammensetzung , ties dipol) nieren Λ (1O) !
Zusammensetzung des Copol\ nieren B Γ\, ι
Zusammensetzung jes Pohmeriiemische» C ι
<9-Verbundfäden ..
/-Verbundfäden ...
^-Verbundfaden...
/.-Verbundfäden ...
/(-Verbundfaden...
i-Verbundfäden .. .
;-Verbundfaden ...
o-Verbundfaden...
.-τ-Verbundfaden...
/-Verbundfäden ...
^-Verbundfaden...
/.-Verbundfäden ...
/(-Verbundfaden...
i-Verbundfäden .. .
;-Verbundfaden ...
o-Verbundfaden...
.-τ-Verbundfaden...
AN J | _*M_ | MSS | AN/ | AM |
89,5 | 10 | 0,5 | 87,5 | 6 |
93.5 | 6 | 0.5 | 87,5 | 6 |
91.5 | 8 | 0,5 | 87.5 | 6 |
93,5 | 6 | 0.5 | 91.5 | Ί |
91.7 | 8 | 0,3 | 87,8 | 6 |
91.5 | 8 | 0.5 | 89.8 | 3 |
91,0 | 8 | 1.0 | 89,2 | 6 |
91.6 | 8 | 0,4 | 89,5 | 3 |
91.5 | 8 | 0,5 | 89,5 | 8 |
ΛΑ
6 6 6 6 4 7 4 7
MSS ι
0.5 0.5 0.5 0.5 0.2 0.2 0,8 0.5 0,5 AN
89.0
90,5
89,5
92.5 j
90,75
90,65
90,1
90,55
90,5
AM.
5,5
5.5
deiier. u
dei.i-.-nii
um 111 hi
nicht ÜL-
ΛΑ, MSS :
-—j.
3 | 0.5 |
3 | 0.5 |
3 | 0.5 |
3 | 0,5 |
2 | 0,25 |
3,5 | 0,35 |
0.9 | |
3,5 | 0,45 |
1 | 0.5 |
Xl).
y.< vax »<rat
Ergebnisse von Vergleichsversuchen mit ß-Verbundfäden
Θ- und /-Verbundfaden
Θ- und /-Verbundfaden
1. Bei der Herstellung der Rohfasern traten zu viele natürliche Kräusel auf, und es wurden keine gleichförmigen
Kammzüge gebildet. -
2. Aus den Spinngarnen mit 2 36 Nm wurde ein Sweater hergestellt und dieser einem Wasch-Dimensionsstabilitätstest
unterworfen. Danach war er, verglichen mit einem Sweater aus ß-Verbundfaden, beträchtlich
lockerer und durchhängend.
«-Verbundfaden
1. Das Gewirke war sehr steif, was auf die zu große Differenz der Wärmeschrumpfungen zwischen den
Komponenten A und C und auf die zu kleinen Kräusel der Verbundfaden zurückzuführen war.
2. Es war schwierig, mit guter Reproduzierbarkeit Verbundfaden mit gleichförmigen, natürlichen Kräuseln
herzustellen.
/.-Verbundfaden (Vergleiche der Daten der physikalischen Eigenschaften)
Verbund fäden |
Titer | Maximales Ver- streekungs- verhältnis |
Trocken festigkeit |
Trocken dehnung |
I Schleifen- festigkci; |
(d) | (mal) | Ig dl | (%) | Ig d) | |
/. | 6.7 | 1,8 | 24 | 1.1 | |
ß | 3 | 111 | 2.8 | 43 | 3.4 |
11- und r-Verbundfäden
Die prozentuale Erschöpfung dieser Verbundfaden nach einer Stunde wurde mit derjenigen von />'-Verbundfaden
verglichen.
f.'-Verbundfäden 53%
//-Verbundfaden 39%
.-Verbundfäden 41%
//- und !-Verbundfaden wiesen eine schlechte Färbungsgradtiefe
auf. Dies führte zu einer beträchtlichen Verschlechterung des Gebrauchswertes. Ferner traten
bis zu einem gewissen Ausmaß Färbeflecke auf.
Prozentuale | Fibrillierungs- | |
leifen- | Erschöpfung | erscheinuneen |
inunc | nach einer | |
%l | Stunde | beträchtlich |
21 | 43 | keine |
41 | 53 | |
ί-Verbundfäden | ||
Vergleiche der Spinndaten und der physikalischer Eigenschaften der rohen Stapelfasern.
60
65
Trocken- | Trocken | Schleifen | Schleifen | |
festiizkcit | dehnung | festigkeit | dehnung | |
(g,d) | (%) | (g,d) | <%) | |
2.1 | 31 | 1,8 | 27 | |
2.8 | 43 | 3,4 | 41 | |
Maximales | ||||
Vcrstrek- | ||||
kungs- | ||||
verhältnis | ||||
(mall | ||||
7.0 | ||||
12.1 | ||||
0-Verbundfäden
Gefärbte Stapelfasern wiesen Färbeflecke auf (d. h. pfeffer- und salzähnliche, aber nichtgefarbte Teile). Ihr
Gebrauchswert war sehr niedrig.
.-τ-Verbundfaden
Schräggeschnittene Fasern aus //- und .-j-Verbundfasern
wurden jeweils mittels einer Overmeier-Fürbevorrichtung
gefärbt und zu Spinngarnen mit 2 36 Nm versponnen. Durch eine 30minutige Hitzebehandlung
bei 100° C wurden sie voluminosiert. Die prozentuale Schrumpfung und die Kräuselung jedes Spinngarns,
die auf die Ausbildung von Kräuseln nach der Voluminosierungsbehandlung
zurückzuführen war. wiesen folgende Werte auf:
Verbundfäden
71
Prozentuale
Schrumpfung
Schrumpfung
7%
22%
Kräuselung
fciüo)
4,5%
17% schnitten und aus den geschnittenen Fasern Spinnearne mit 2'36 Nm hergestellt.
17% schnitten und aus den geschnittenen Fasern Spinnearne mit 2'36 Nm hergestellt.
Die Ergebnisse von Vergleichsversuchen der Eigenschaften zwischen Verbundfäden und der Spmngarne
shuIn der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.
Aus den obigen Vergleichsergebnissen geht hervor, daß, wenn die Zusammensetzung der Verbundfaden
außerhalb der in der Erfindung definierten Bereiche liegt, dann eine Verschlechterung der physikalischen
Eigenschaften der erhaltenen Verbundfaden eintritt.
Ein Copolymeres A aas 91,.% Acrylnitril, 8,4% Methylacrylat und 0,5% Natriummethallylsulfonat
und ein Copolymeres B aus 90.1 0 Acrylnitril, 2,8% Methylacrylat, 6,6% Acrylamid und 0,5% Natriummethallylsulfonat
wurden in 65%iger wäßriger SaI-petersäure mit 0,0005% salpetriger Säure bei 00C gelöst,
wodurch Spinnlösungen mit jeweils einer Viskosität von 800 Poise erhalten wurden. Diese Spinnlösungen
wurden bei einem Verbindungsverhältnis von 1:1 durch Extrudierung in eine 33%ige wäßrge
Salpetersäure bei 0 C durch eine Spinndüse mit 10000 Löchern mit einem Durchmesser von 0,08 mm
gemeinsam versponnen, worauf die erhaltenen Fäden mit Wasser gewaschen, verstreckt, getrocknet und
dann in einer Wasserdampfatmosphäre bei 1100C
einer nassen Wärmebehandlung unterworfen wurden (die erhaltenen Verbundfaden werden als g-Verbundfaden
bezeichnet).
Ferner wurde das obengenannte Copolymere A und ein Copolymeres C, welches durch Vermischen
des Copolymeren A und des Copolymeren B im Verhältnis von A: B von 50: 50 erhalten worden war und
das 90,6% Acrylnitril, 5,6% Methylacrylat, 3,3% Acrylamid und 0,5% Natriummethallylsulfonat enthielt,
bei einem Verbindungsverhältnis von 1:1 gemeinsam versponnen. Die erhaltenen Fäden wurden
gleichermaßen in einer Wasserdampfatmosphäre bei 110° C nach dem Waschen mit Wasser, dem Verstrekken
und dem Trocknen einer Naßwärmebehandlung unterworfen (die erhaltenen Verbundfaden werden
als σ-Verbundfaden bezeichnet).
Die σ-Verbundfaden wurden auf die l,29fache ursprüngliche
Länge bei trockenem Erhitzen auf 97° C verstreckt und bei 1050C einer Entspannungswärmebehandlung
unterworfen (die erhaltenen Verbundfäden werden als τ-Verbundfaden bezeichnet).
Diese Verbundfaden wurden in Schrägrichtung zu Fasern mit einer Länge von 64 bis 127 mm zer-
Titer (d)
Trockenfestigkeit (g/d)
Trockendehnung (%)
Schleifenfestigkeil
Trockendehnung (%)
Schleifenfestigkeil
(g/d)
Schleifendehnung (%)
Fibrillierung
Flockigkeit der Garne
Voluminosität (cm) ..
Vergleichsbeispiel
»-Verbundfaden
Beispiel gemäß der Erfindung
!-Verbundfaden
2,9
2,8
35
35
<7-Verbundfäden
3,1
2 7 40
2.7 | 2,6 |
30 | 36 |
viel | wenige |
viel, bis zu | wenige |
einem | |
gewissen | |
Ausmaß | |
10,5 | 7,2 |
2.9 2.9 44
2,9 41
wenige wenige
10,7
Die Verbundfäden nach der Erfindung waren, wie aus dem obigen Vergleich schlüssig hervorgeht, sehr
stark überlegen. Die Bestimmung der Schleifenfestigkeit, der Dehnung, der elastischen Rückstellung, der
Griffigkeit, der prozentualen Schrumpfung S2O0 und
der Kräuselung Z200 der Verbundfaden gemäß der
Erfindung wurde nach den folgenden Methoden durchgeführt:
Schleifenfestigkeit:
JIS L-1069-1964 Zugfestigkeitsversuche an Fasern.
Elastische Rückstellkraft:
100 g Verbundfasern (geschnittene Fasern) wurden in einem Meßzylinder mit einem Durchmesser
von etwa 8,3 cm gebracht. Hierauf wurde 1 Minute nach Aufbringen einer Anfangslast von
100 g die Höhe e in Zentimeter bestimmt, sodann 1 Minute nach dem Aufbringen einer Last von
1000 g die Höhe / in Zentimeter und schließlich nach Rückkehr der Belastung auf den ursprünglichen
Wert die Höhe g in Zentimeter. Die Höhe von g in Zentimeter diente als Maß für die
Voluminosität und die elastischen Rückstellkräfte.
Griffigkeit:
Dies geschah durch Beurteilung von 13 Experten. Prozentuale Schrumpfung:
_ 10 . O 10
S200 ■ ύ2υ0
Kräuselung:
, 10 . _ π
"200 · z200
I200 ~ I
I200
I200
I2OO' ~
200
In den Gleichungen bedeutetl200 die Länge der
Faser unter einer Belastung von 200mg/d vor der Wärmebehandlung.
I10" ist die Länge einer Faser unter einer Belastung
von 10 tng/d nach der Wärmebehandlung und I200-ist
die Länge einer Faser unter einer Belastung von 200 mg/d nach Wärmebehandlung.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Verbundfäden durch gemeinsames Verspinnen von Copolymerisäten
auf der Basis von Acrylnitril, Methacrylat, Acrylamid und Natriummethallylsulfonat, dadurch
gekennzeichnet, daß man ein Copolymerisat A aus drei Komponenten, bestehend
aus 91,01 bis 92,05 Gewichtsprozent Acrylnitril sowie 7,55 bis 8,4 Gewichtsprozent Methylacrylat
oder Methylmethacrylat und 0,40 bis 0,59 Gewichtsprozent Methallylsulfonsäure, mit der Maßgabe,
daß die entsprechenden Prozentwerte einem Punkt mit den Koordinaten c und w entsprechen,
welcher innerhalb der Fläche liegt, die im Koordinatensystem von den die Eckpunkte A (v = 0,59,
w = 8,40); B (u = 0,38, w = 8,50); C (v = 0,60,
■iv = 7,35) und D (v = 0,40, w = 7,55) miteinander
verbindender geraden Linien eingeschlossen wird. und ein Copolymerisat B aus vier Komponenten,
bestehend aus 88,65 bis 91,15 Gewichtsprozent Acrylnitril, 8,6 bis 10,8 Gewichtsprozent Methylacrylat
oder Methylmethacrylat und Acrylamid, gleich oder mehr als 2 Gewichtsprozent Acrylamid
und 0,25 bis 0,55 Gewichtsprozent Methallylsulfonsäure, mit der Maßgabe, daß die entsprechenden
Prozentwerte einem Punkt mit den Koordinaten χ und y entsprechen, welcher innerhalb
der Fläche liegt, die im Koordinatensystem von den die Zckpunkte E (x = 0,55, y = 10,80);
F (x = 0,20, y = 11,0); G (x ■ 0,58, y = 8,50) und
H (x = 0,25, y = 8,60) miteinander verbindenden geraden Linien eingeschlossen wird, in der Weise
mischt, daß der Anteil des Copolymerisate A 25 bis 75 Gewichtsprozent des erhaltenen Copolymerisatgemisches
C, dessen Zusammensetzung innerhalb des Bedingungsbereiches Tür die Zusammensetzung
des Copolymerisates B fällt, beträgt und daß man unter Verwendung einer 66-bis 75%igen wäßrigen Salpetersäure, die soweit
wie möglich von salpetriger Säure befreit ist, als Lösungsmittel das Copolymerisat A und das Copolymerisatgemisch
C aus einer gemeinsamen Spinndüse in ein Fällungsbad aus 28- bis 40%iger wäßriger, soweit wie möglich von salpetriger Säure
befreiter Salpetersäure zu Verbundfäden mit exzentrischer Querschnittsanordnung extrudiert. wobei
man die erhaltenen Verbundfäden gegebenenfalls einer Wasserwäsche, einer ersten Verstreckung,
einer Trocknung, einer ersten Wärmebehandlung, einer zweiten Verstreckung um das 1,1 - bis 1,5fache
und einer zweiten Wärmebehandlung als Entspannungswärmebehandlung unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste Wärmebehandlung bei
Temperaturen im Bereich von 100 bis 150° C vornimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verhältnis des Co-Polymerisats
A zum Copolymerisatgemisch C in den Verbundfäden im Bereich von 40/60 bis 60/40 wählt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3024668 | 1968-05-08 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1923270A1 DE1923270A1 (de) | 1970-01-02 |
DE1923270B2 DE1923270B2 (de) | 1973-03-29 |
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