DE1941390A1 - Verfahren zum Herstellen zusammengesetzter Acrylfasern - Google Patents
Verfahren zum Herstellen zusammengesetzter AcrylfasernInfo
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Description
W. 14431/69 12/B
Toho Beslon Co., Ltd., Tokyo (Japan) *
Verfahren zum Herstellen zusammengesetzter
Acry!fasern.
Die Erfindung betrifft die Herstellung oder Erzeugung zusammengesetzter fäden oder Fasern (nachstehend der Einfachheit
halber als Fasern bezeichnet).
Bisher sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um die Stoffeigenschaften zu verbessern, indem künst^
lichen Fasern Schraubenkräuselungen erteilt wurden» Auf
dem Gebiet der Acrylfasern werden Schraubenkräuselungen üblicherweise dadurch erzeugt, dass zwei verschiedene Arten
von Polymerisatlösungen zusammen gesponnen werden, um eine zusammengesetzte Faser zu erzeugen. Wenn die beiden
verwendeten Komponenten bei .Erhitzung oder unter anderen
besonderen .Bedingungen unterschiedliches Kontraktionsver- ^
halten besitzen, können Schraubenkräuselungen durch ge^fgn··*
te Behandlung nach dem Spinnen erhalten werden. ±>±e Kräuseleigenschaften einer zusammengesetzten Faser können dann
von dem Unterschied zwischen den polymerischen chemischen Bestandteilen, dem Spinnverfahren, den Behandlungsbedingungen
und dgl. abhängen.
Jedoch erfordert die Herstellung einer zusammengesetzten Faser im Vergleich zu der Herstellung üblicher Acrylfasern
höhere Kosten und kompliziertere Arbeitsweisen, und
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zwar hauptsächlich, weil zwei verschiedene Arten von PoIymerisatlösungen
bereitet werden müssen. Weiterhin müssen gewöhnlich die Herstellung des Polymerisats, die Auflösung
des Polymerisats, die Entlüftung oder Entsagung und das Filtern jeweils doppelt oder zweifach ausgeführt werden.
Gemäss der Erfindung ist gefunden worden, dass eine zusammengesetzte
Faser mit zufriedenstellenden Kräuseleigenschaften vergleichsweise einfach und wirtschaftlich dadurch
; hergestellt werden kann, dass lediglich eine Lösung aus Acrylnitrilpolymerisat und eine wärmebehandelte lösung
davon zusammen gesponnen werden.
fc Eine Acrylfaser zeigt ein charakteristisches Wärmekontraktionsverhalten
in einer 80 #igen (V/V) wässrigen üimethylformamidlösung, wie es in Pig. I dargestellt ist,
und die Struktureigenschaften der Paser, wie Orientierung,
KohäsionstruJfctur und Polymerisatzusammensetzung, reflektieren
sich an der Gestalt der Kontraktionskurve. -Die Temperatur T_«-b bei maximaler Zusammenziehung oder Kontraktion
einer Paser bzw. die Temperatur, bei welcher maximale j * Kontraktion einer Paser auftritt und die nachstehend der
Einfachheit halber als ^jjy bezeichnet wird, wirä gesenkt,
wenn die Temperatur der Wärmebehandlung der Polymerisatlösung erhöht wird, und zwar hauptsächlich zufolge chemischer
Änderungen. Es ist gefunden worden, dass zusammengesetzte
P Pasern mit zufriedenstellenden Schraubenkräuselungseigen-
: schäften dadurch hergestellt werden können, dass eine Polymerisatlösung
und die wärmebehandelte Polymerisatlösung davon zusammen konjugiert gesponnen werden, wobei der Unterschied
der Temperatur T™~, der aus den beiden Lösungen
erzeugten Fasern grosser als 5°G ist.
Gemäss der Erfindung wirü die Wärmeänderung der Polymerisatlösung
bei einer Temperatur von 60 bis 150 ü und
vorzugsweise von 80 bis 130 U in ü-egenwart einer konzentrierten
wässrigen Zinkchloridlösung als Lösungsmittel hervorgerufen, wobei eine Grundmasse vorhanden ist in einer
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Menge von 0,005 bis 0,2 Gew.^, berechnet als Zinkoxyd. Je
höher die Temperatur und je grosser die Menge an vorhandener Grundaaese ist, desto schneller schreitet die thermische Änderung fort. Wenn die Menge an vorhandener Grundmasse
kleiner als 0,005 Gew.fi als Zinkoxyd ist, erfordert es eine
zu lange Zeit, ua die gewünschte wärmebehandelte Lösung in industriellem Massstab zu erhalten. Wenn andererseits die
Menge an vorhandener Grundmasse mehr als 0,2# beträgt, schreitet die Wärmeänderung mit unkontrollierbarer schneller
Geschwindigkeit fort. Jfiine solche grosse Menge an Grundmasse
hindert ebenfalls die Polymerisation, Insbesondere wenn bei Lösungspolymerisation ein Perdxyd als Polymerisationskatalysator verwendet wird.
Beim Bestimmen der Konzentration der Grundmasse wird die konzentrierte wässrige Zinkohloridlösung gebildet aus
lOg reinem Zinkohlorid, das in etwa lOal Wasser gegeben
wird, wonach der erhaltenen Lösung mehrere Tropfen des Indikators, Methylorangelösung (0,1$) zugegeben wird. Durch
Titrieren von In-üa1εsäure kann die Grundmassenkonzentration !
von dem Farbwechselpunkt des Indikators aus der nachstehen- j den Gleichung berechnet werden« !
0. χ 100, . j
worin C die Grundmassenkonzentratlon (Gew.*), S das Gewloht
des*geprüften Materials In g und D die verwendete Menge an \
ln-Salzsäure in ml 1st* Als Grundmassen, die verwendet werden können, können Zinkoxyd, Zinkcarbonat, Natriuahydroxyd,
Natriumcarbonat, Ammoniumhydroxyd usw. genannt werden. Zinkoxyd und Zinkcarbonat werden zur Verwendung mit der Zinkchloridlösung gemäss der Erfindung bevorzugt. Wenn die Salzlösung eine Ubermässige Menge an Grundmasse enthält, kann
sie durch Zugabe von Salzsäure auf eine gewünschte Konzentration eingestellt werden.
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ΤΏ .,. entsprechend maximaler Kontraktion der erhaltenen Faser
klarzustellen, sind in der nachstehenden Tabelle 1 Versuchsergebnisse wiedergegeben, wobei eine 57 $ige wässrige Zinkchloridlösung,
die 0,05$ Zinkoxyd als ürundmasse enthielt, als Lösungsmittel, und ein Mischpolymerisat aus Acrylnitril-Methylacrylat
(9OiIO, Molekulargewicht = 7,2 χ 10 ) verwendet
wurden..Bei Erhitzung der Polymerisatlösung (Polymer!-
satkonzentration von 10 Gew.^) auf HO0U änderten sich die
Viskosität und die Transparenz der Polymerisatlösung sowie die Temperatur ^tvtl der erhaltenen ü'aser so, wie es in Tabelle
1 wiedergegeben ist. «
Wirkungen der .arhitzungszeit (bei 1100C)
Krhitzungszeit Viskosität"4* Transparenz"1"** '^jmF
(min) (poise) (%) (0O)
| 0 | 97,1 | 58,8 | 89 |
| 15 | 91,5 | 58,5 | 88-89 |
| 30 | 91,1 | 57,0 | 85-86 |
| 45 | 89,0 | 56,1 | 83,5 |
| 60 | 89,3 | 60,5 | 81,5 |
| 80 | 87,5 | 59,7 | 79 |
| 100 | 85,2 | 59,5 | 77 |
| 150 | 83,7 | 59,-5 | 73 |
| + gemessen |
bei 45°0 |
gemessen bei 420 m ^H unter Verwendung einer
Zelle von 2 cm Breite.
Die Temperatur T^j-. in der obigen Tabelle 1 wurde
aus der Temperatur-Kontraktion-Kurve der Probefaser in wässriger 80 ^iger (V/V) Dimethylformamidlösung bei einem
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Gewicht von 3 mg/den und Erhitzungsgeschwindigkeit von
0,5 C/min geschätzt.
Die nachstehende Tabelle 2 zeigt die Sehraubenkräuselungseigenschaften
von zusammengesetzten Fasern, die durch konjugiertes Spinnen der ursprünglichen (nicht wärmebehandelten)
Polymerisatlösung and der wärmebehandelten Lösung davon gemäss Fig. 1 erzeugt wurden.
Aus Tabelle 2 ist klar ersichtlich, dass, wenn der Unterschied der Temperatur '2$^™ grosser als 5°^ ist, die
erhaltene zusammengesetzte Faser charakteristische Kräuseleigenschaften, gute Bauschigkeit und einen wollartigen
Griff hat.
Wenn die Wärmeänderung übermässig fortschreitet, d.h.,
wenn der Unterschied der Temperatur T^^. mehr als 15°0 beträgt,
ist die erhaltene zusammengesetzte Faser.zur Herstellung von Stoff zufolge übermässiger Kräuselung, die zu
einem harten Griff führt, nicht geeignet.
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0O) Unterschied Kräuseleigenschaften der
zwischen zusammengesetzten Faser den Temper, (heisswasserbehandelt)
ursprüngl. wärmebehand. XDMF n w Anzahl der vrriff
Komponente Komponente Kräuselungen
je 2,5 cm
Länge
| 89 | 88-89 | 0-1 | O | schlechte |
| ■ | üauschig- | |||
| keit, | ||||
| 89 | 85-86 | 3-4 | 4,5 | kein G-riff |
| wie bei | ||||
| Wolle | ||||
| 89 | 83-81 | 5-6 | 13,4 | |
| 89 | 81,5 | 7,5 . | 20,7 | gute uau- |
| schigkeit, | ||||
| elastisch | ||||
| 89 | 79 | 10 | 28,2 | |
| 89 | 77 | 12 | 31,5 | ü-riff wie |
| bei Wolle | ||||
| 89 | 73 | 16 | 47,6 | schlechte |
| Bauschig | ||||
| keit, zu | ||||
| harter | ||||
| Griff- |
Die Fig. 2 und 3 zeigen die Wirkung der Behandlungstemperatur
bzw, der Konzentration an Zinkoxyd auf den Unterschied der erhaltenen Temperaturen 2M]J · -^emgemäss kann irgendein gewünschter
Unterschied der Temperatur Tj^. dadurch eingestellt
werden» dass die Erhitzungstemperatur, die iirhitzungszeit
oder Brhitzungsdauer oder die U-rundmassenkonzentration in
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dem verwendeten Lösungsmittel gesteuert werden.
Wenn die Grundmassenkonzentration konstant gehalten ■ wird, werden die Wirkungen der Jirhitzungstemperatur und
der ürhitzungsdauer auf den Unterschied der Temperatur
durch die nachstehende iormael annähernd ausgedrückt:
= A t exp(-B/T),
wobei t die ürhitzungsdauer bzw. ürhitzungszeit, T die
■tSrhitzungstemperatur (K), und A und B Konstanten sind.
üs ist gefunden worden, dass die geeignetste Anzahl
von Kräuselungen in einer zusammengesetzten Faser nicht immer festgelegt ist sondern von der Art der beabsichtigten
endgültigen Benutzung- abhängt. Bei einem üblichen Verfahren
sur Herstellung zusammengesetzter iasern müssen, wenn \
die Anzahl von Kräuse-lungen geändert werden soll, die Poly- ■
merisatzasammensetzung oder die Nachbeiiaridlungsbedingungen
geändert werden, deaoch kann bei dem verfahren gemäss der \
Erfindung dies bequem dadurch hervorgerufen werden, dass
die Brhitzungstemperatur oder die i»rhitzungszeit bzw. i/rhit-'
zungedauer geändert werden.
Da aie Viskosität der Polymerisutlösung mit dem fortschreiten
der Wärmeänderung allmählich abnimmt, wie es in
Tabelle 1 dargestellt ist, Kann der Aufdruck (l-n/« ») als
ein Mass aer Wärmeänderung genommen werden, wobei«, und η
als. die Viskosität der Ursprung liehen Polymerisatlösung ·
bzw. der wärmebt-handelteii Lösung beötimnit sind. Absorption
bei 161o cm im infraroten dpektrum kann ebenfalls als -.ass
der Wärmeänderun.* verweu-det werden.
δ in anderes .Merkmal der aurch das Verfahren gemäss der
ürfindurit- aerg&stellten zusammengesetzten faser besteht
darin, daas axe beiden komponenten sehr gut aneinanderliegen, aneinanderheften bzw. aneinandergeschichtet sind. Allgemein
besteht bei Verwendung zweier verschiedener Arten
von Polymerisaten, die deite an beite bzw. nebeneinander
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gesponnen werden, um eine zusammengesetzte Paser zu bilden,
ein Bestreben zum Entschichten bzw. Trennen, und zwar möglicherweise zufolge schlechter oder geringer "Verträglichkeit
der beiden Komponenten. Dieses Bestreben ist noch ausgeprägter, wenn die chemischen Zusammensetzungen'
der Komponenten sich beträchtlich unterscheiden müssen, um die Kräuseleigenschaften der Paser zu verbessern. Eine
solche lint schichtung führt zu einem Verlust an Kräuselung
und zu einer Verschlechterung der Stoffqualitäten. Jedoch ist die Schichtung oder das Aneinanderliegen der gemäss der
Erfindung erzeugten zusammengesetzten Faser gut, und zwar *
möglicherweise deswegen, weil die beiden Komponenten aus
w der gleichen Polymerisatlösung stammen.
ü-efärbte Endprodukte, die aus üblichen zusammengesetzten
AcryIfasera hergestellt sind, haben oftmals ein
netzartiges oder maschenartiges Aussehen zufolge der unterschiedlichen l'arbstoff auf nähme der beiden Komponenten.
Ein solches ungünstiges Aussehen ist bei zusammengesetzter i'aser gemäss der Erfindung nicht zu beobachten.
.was bei aer Erfindung verwendete Lösungsmittel ist
eine leonzentrierte Salzlösung, die Zinkchlorid als Hauptbestandteil
enthält. Andere -bestandteile, wie Natriumchlorid, Magnesiumchlorid, Ammoniumchlorid usw. können
zugegeben werden, wenn es gewünscht wird. Die Cresamtsalz-
k konzentration liegt vOrzugsweise im Bereich von 50 bis
' 65 Gew.^.
Die ursprüngliche Polymer!satlö"sung kann dadurch hergestellt
v/erden, dass aas Polymerisat, das durch übMehe Suspensionspolymerisation
oder, mehr bevorzugt, durch Lösungspolymerisation erzeugt ist, in dem Lösungsmittel aufgelöst
wird.
Um Lösungspolymerisation auszuiünren, können Peroxyde,
wie Ammoniumpersuli&t, ilatriumpersulfat und Wasserstoff- '
peroxyd, sowie ixc-dozsysteme, wie Hatriumpersulfat-Natriumbisulfit
und Natriumchlorat-Ifatriumethabisulf it, als PoIy-
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— Q _
merisationskatalysatoren verwendet werden, ώϊη kontinuierliches
Verfahren, bei dem Lösungspolymerisation mit Wärmebehandlung der sich ergebenden Polymerisatlösung angewendet
wird, wird für industrielles Arbeiten gegenüber einem Verfahren mit Partien bevorzugt ha ist gefunden worden,
dass eine homogene Polymerisatlösung ohne die Erzeugung von Schaum oder gelartigen Substanzen hergestellt und direkt
als Spinnlösung verwendet werden kann, indem die Lösungspolymerisation kontinuierlich durchgeführt wird, die Poiymerisationsvorrichtung
vollständig mit dem üeaktionsgemisch gefüllt und an das Heaktionssystem mittels ,hin- und hergehender
Pumpen oder anderer geeigneter .ainrichtungen ein Überdruck
von 1 bis 5 kg/cm angelegt wird.
Bei der Erfindung verwendete Polymerisate sind hauptsächlich
aus Acrylnitril zusammengesetzt und sie schliessen Mischpolymerisate von Acrylnitril mit mischpolymerisierbaren
Monomeren ein. Als solche Monomere können jilethylacrylat,
Methylmethacrylat, Vinylacetat, Acrylamid, Methacrylamid
sowie Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure und Derivate
davon und tatsächlich irgendein Monomeres genannt werden, das mit Acrylnitril mischpolymerisierbar ist.
Jtfach der oben genannten Lösungspolymerisation wird
kontinuierliche Wärmebehandlung der Lösung ausgeführt durch Anlegen eines Überdrucks von 1 bis 10 kg/cm an die
Polymerisat lösung in einem oder mehreren .ürhitzungsgefässen
mittels hinr- und hergehender Pumpen oder anderer geeigneter Einrichtungen, so dass die .bildung irgendwelcher Schäume oder
gelartiger Substanzen verhindert ist.
Jiin typisches Beispiel solcher Verfahren oder. Arbeitsweisen
ist in i'ig. 4 erläutert, in welcher mit 1 ein Polymerisationsreaktor
bezeichnet ist, dem durch hin- und her- · gehende Pumpen oder entsprechende Einrichtungen Lösungsmittel
S, Acrylnitril M-, f Mischmonomere M2 und Katalysator C
kontinuierlich zugeführt werden. Der .Reaktor 1 ist für Temperatursteuerung mit Kühl- und Heizmänteln und mit
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einer Rühreinrichtung und einem Druckmesser ausgerüstet.
Nach dem Polymerisieren wird die sich ergebende Polymerisatlösung in zwei Ströme A und r>
unterteilt. Der Strom A wird über einen Zwischentank 2 der Spinnvorrichtung 3 zugeführt.
Der Strom B wird über eine Vorerhitzungszone 4 in einen Heizbehälter 5 geführt. Der Heizbehälter 5 ist mit einem
Heizmantel, einer Rühreinrichtung und einem Druckmesser ausgerüstet. Wärmebehandelte Polymerisatlösung fliesst
dann kontinuierlich zu einer Kühlzone 6, einem Zwischentank 7 und schliesslich zur Spinneinrichtung 3>
wo sie mit der Lösung aus dem Strom A zusammen gesponnen wird. Das verwendete Lösungsmittel wird bei 8 aus dem Spinnverfahren
wiedergewonnen und nach Konzentrieren und Reinigen wiederverwendet.
Die so erhaltenen beiden ^rten von Polymer!satlösungen
können bei einer Temperatur von vorzugsweise 10 bis 300C
und durch Verwendung einer konjugierten Spinndüse in ein Koagulierungsbad extrudiert werden, das aus 10 bis 40^>
der gleichen Salzbestandteile zusammengesetzt ist, wie sie bei dem Lösungsmittel verwendet werden. Das so erhaltene geaponnene
G-elkabei wird mit Wasser gewaschen, dann nass
oder trocken heissverstreokt und in einem geeigneten Medium, wie Heissluft, überhitzter Dampf, gesättigter
Dampf usw., entspannt. Ss ist jedoch zu bemerken, dass
die bei der Erfindung angewendeten Spinnarbeitsweisen nicht auf die oben genannten Arbeitsweisen bescnränkt
sind.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen
näher erläutert, bei denen alle Teile und Prozentsätze Gewicht steile bzw. tfewichtsprozentsätze sind, wenn es
nicht anders angegeben ist.
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BAD ORIGINAL
•beispiel 1
üine Mischpolymerisatlösung aus 92>*>
Acrylnitril, 7»0;fc Methylacrylat und 1,0?" Natriummethallysulfonat
in wässriger 57 /<>iger Zinkchloridlösung, die 0,08^ Zinkoxyd
enthielt, wurde erhalten durcn Lösungspolymerisation
"bei 55 C unter Verwendung von Ammoniumpersulfat als PoIymerisationsinitiator.
Die Hälfte der Lösung v/urde während 40 Minuten auf 1200O erhitzt bzw. gehalten, uie Viskosität
der ursprünglichen Lösung und aer wärmebehandelten Lösung betrug bei 450^ 145 bzw. 130,5 poise, und die
Temperatur ^j^j, der lasern eier beiden Lösungen betrug
92 bzw. 85 ü. Die beiaen Polymerisatlösungen wurden
zusammen bei 200U in wässrige 15 /«»ige Zinkchloridlösung
extrudiert, und zwar durch eine konjugierte Seite an Seite-Spinniü3e (4 500 Löcher eines Durcnmessers von
0,14 mm) mit einer geschwindigkeit von 200 cm je Minute
unter Verwendung getrennter Zahnradpumpen, Das gesponnene uelkabel wurde um das 2-facne seiner Ursprungliehen
Länge gestreckt, während es mit ffasser gewaschen wurde, wonach es um das 5-1'ache seiner Lange in kochendem
Wasser verstreckt (was zu einer ^esamtverStreckung
um das 10-fache aer ursprünglichen Länge führte), bei 120 vj getrocknet una in überhitztem ^ampf bei einer Temperatur
von 220°^ entspannt wurde.
Die so erhaltenen zwei susammengeaetiZteii iasern
e'rzeugteu 23,4 bchrauteukräuselunge·; je 2,5cm Länge,
wenn die iaser während 10 Minuten in Kochendes Wasser
eingetaucht und aann getrocknet wurde. Juie aus diesen
zusammengesetzten iasern erzeugten uarne hatten gute xsausohigkeit
und auagezeioimeten urii'f wie bei Wolle, und
zwar zufolge der entwicklung der ücuraubenkräuselungen.
Das vSckichtun^sverhalten bzw. das Aneinander liegen der
erhaltenen >asern war ausgezeiennet.
Die in .cig. 1 wieaergegebenen iemperatur-Kontraktion-
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Kurven entsprechen den Kurven von Fasern gemäss diesem
Beispiel.
JiS wurde eine Mischpolymerisat lösung aus 907° Acrylnitril,
8,5% Methylacrylat und 1,5% Uatriumallylsulfonat,
wobei die Mischpolymerisatkonzentration 9,1% betrug, durch
kontinuierliche Lösungspolymerisation bei 45°G in einer wässrigen 58 folgen Zinkchlorid-Natriumchloridsalzlösung
(A-S^ Zinkchlorid, 12% Natriumchlorid) hergestellt, die
0,01% Zinkcarbonat, als Zinkoxyd berechnet, enthielt, wo-
ψ bei Wasserstoffperoxyd als Initiator verwendet wurde.
Die Hälfte der so erhaltenen Polymerisatlösung wurde ■
dann während 80 Minuten kontinuierlich bei einer Temperatur von HO0G wärmebehandelt. Die beiden Lösungen wurden
dann wie bei Beispiel 1 gesponnen. Die erhaltene zusammen— gesetzte Paser erzeugte 18,6 Schraubenkräuselungen je
2,5cm Länge bei behandlung der Faser während 10 Minuten
mit heissem Wasser einer Temperatur von 1000C Der Unterschied
der Temperatur ^jjj^ vor und nach der Wärmebehandlung
betrug 60C. Wenn die Polymerisatlösung während 180
Minuten auf einer Temperatur von HO0C gehalten wurde,
vergrösserte sich der Unterschied der Temperatur Tj^p
auf 120C und in der erzeugten Faser wurden 36,4 Schrauben-
" kräuselungen je 2,5 cm Länge beobachtet, belbst wenn die
so erhaltene Faser 10 mal einer Spannung und einer Entspannungsbehandlung
in kochendem Wasser unterworfen wurde, wurde keine Entschichtung oder Trennung der einzelnen Fasern
festgestellt.
Eine zusammengesetzte Faser, die durch konjugiertes Spinnen der genannten ursprünglichen Polymerisatlösung
und einer Mischpolymerisatlösung erhalten wurde, die 90% Acrylnitril, 8, 55» Acrylamid und 1,5?° Katriumallylsulfonat
enthielt, erzeugte 23,5 Schraubenkräuselungen je 2,5cm
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Länge. Jedoch wurden "bei der oben genannten 10-maligen
Spannungs- und .untspannungsbehandlung 42$ der iaser entschichtet
bzw. getrennt.
90 Teile Acrylnitril, 8,5 Teile Methylacrylat, 1,5
Teile Natriumsalz von Methallysulfons .ure und 0,8 i'eile
Ammoniumpersulfat als Katalysator wurden in 9ÜO Teilen
wässriger 58 $>iger ZJnkchloridlösung, die 0,05>J Zinkoxyd
enthielt, aufgelöst» Das so erhaltene G-emisch wurde
kontinuierlicn in eine Polymerisationsvorrichtung geführt, die auf einer Temperatur von 450G tmd unter einem
Innendruck von 3 kg/cm gehalten wurde, wobei keine Leerräume zugelassen wurden. Es wurde eine gleichmässige
und schaumfreie Polymerisatlösung nach einer mittleren Verweilzeit von 5 stunden kontinuierlich erhalten. Die
Umwandlung betrug 97>a, und die Viskosität der lösung
betrug 145 Poise bei 45°C.
Die Hälfte der so erhaltenen Polymerisatlösung wurde
kontinuierlich in eine .Erhitzungsvorrichtung geführt,
die. eine Rühreinrichtung aufwies und auf einer Temperatur von HO0O und einem Innendruck von 5 kg/cm gehalten
wurde, wobei irgendein Leerraum nicht zugelassen wurde, so dass die bildung von Schäumen und gelartigen Substanzen
vermieden wurde. Mach einer mittleren Verweilzeit von 2 Stunden wurde eine wärmebehandelte schaumfreie
und gleichmässige Lösung mit einer Viskosität von 130 poise kontinuierlich erhalten. Die Temperatur '^jyg^ der
aus diesen Lösungen hergestellten Fasern betrug '850G
bzw. 760Oo
Die beiden Arten von Polymerisatlösungen wurden in eine wässrige 18 ?<>ige Zinkchloridlösung gesponnen durch
Verwendung einer konjugierten öeite-an-iJeite-Spinndüse
( 7 800 Löcher eines Durchmessers von 0,14mm) bei 20 0.
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BAD ORIGINAL
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Das gesponnene uelkabel wurde während des ./aächena mit ·
Wasser um das 2-facne seiner ursprünglichen Länge verstreckt, dann bei 110°ΰ getrocknet, auf einer ernitzten
Holle oder V/alze bei 160 C um das 5» 5-fache verstreckt
und schliesslich in überhitztem Dampf bei einer 'Temperatur von 210 0 entspannt. ~
Die so erhaltene zusammengesetzte faser erzeugte nacn einer Keisswasserbehandlung während 10 Minuten bei
100 0 21,5 Schraubenkräuselungen je 2,5cm Länge.-Die
erhaltene iaser hatte gute üaftung bzw. ocnicntung zwischen
den beiden Komponenten, tf'enn aus der iaser erzeugtes üarn mit Jampf bei 103~U behandelt wurde, hatte das
Produkt gute üauschig^eit und ausgezeichneten wollartigen
irr iff zufolge der .bntwiciclung von iJchraubenkräuselungen,
und das gefärbte Endprodukt hatte Kein netzartiges oder
maschenartiges Aussehen, wie es oftmals bei üblichen zusammengesetzten
Acrylfasern beobacntet wurde.
1000 '!eilen einer wässrigen salzlösung, die 55%
Zinkchlorid, 4> liatriumchlorid und 0,02?o Zinkoxyd enthielt,
wurden 89 !eile Acrylnitril, 10 '!'eile Vinylacetat,
1 !eil IJatriumallylsulfonat und dann 0,15 Teile Wasserstoff
per oxyd als Katalysator zugegeben» Das so erhaltene
Gemisch wurde kontinuierlich in eine Polymerisationsvorrichtung geführt, die auf einer Temperatur von 50 0 und
einem Innendruck von 4 atü gehalten wurde, wobei irgendein Leerraum nicnt zugelassen wurde. Nach einer mittleren
Verweilzeit von 4 Stunden wurde eine gleichmässige und transparente Polamerisatlösung kontinuierlich erhalten.
Die Umwandlung betrug 9670 und die Viskosität der Lösung
betrug 126 poise bei 450C.
Die Hälfte der so erhaltenen Polymerisatlösung wurde
kontinuierlich in eine Erhitzungsvorrichtung geführt t die
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BAD
auf einer l'emperatur von 1150C und unter einem Innendruck
von 6 atü gehalten wurde, wobei irgendein Leerraum nicht zugelassen wurde, um die Bildung irgendeines
Schaumes oder gelartiger bubstanzen zu verhindern. Nach einer mittleren Verweilzeit von 1 Stunde wurde eine
wärmebehandelte schaumfreie und gleichmässige Polymerisatlösung
kontinuierlicn erhalten.
ide beiden Polymerisatlösun^en wurden in ein Koagulierungsbad
gesponnen, das 20>*> der gleichen Salzbestandteile
enthielt, wie sie in 'dem Lösungsmittel vorhanden waren, und zwar unter Verwendung einer Spinndüse
gemäss Beispiel 1. i>as gesponnene ^elkabel wurde
während des Waachens mit Wasser um das 2-fache seiner
ursprünglichen Länge verstreckt, dann (für eine siesamtverstreckung
um das 12-fache der ursprünglichen Länge) in kochendem Wasser um das to-fache verstreckt, getrocknet
und schliesslich in überhitztem Dampf bei 150 G entspannt,
Der Unterschied der iven;peratur Ί'τ, t„ der i'asern, die aus
der behandelten und unbenandelten Lösung erhalten wurden, betrug 70O.
i)ie so erhaltene zuoammengeuetzte iaser (3 den) erzeugte
nach einer Behandlung mit Kochendem Viasser währond 10 Minuten 17 Schraubenkräuselungen je 2,5cm Länge. Bei
Üinaiischen der iaser in ein übliches hochbauschiges
Acrylgarn wurden in den Endprodukten ausgezeicnneter
wollart i^rer irr iff und gutes Aussehen erhalten.
Die zusammengesetzte 3?aser hatte gute Haft- oder
Dchichtungsei^errschaften der beiuen Komponenten und die
gefärbten ^ndprodaicte hatten kein netzartiges ü-ussexien,
wie es cit :.als bei üblichen zusammengesetzten Acrylfasern
beobachtet wird.
isei erhitzung der Polymerisatlösung auf 120 C vergrösserte
siczi der Unterschied der 'Temperatur ^^j. auf
120O und es wurden in den iaserprodukten 32 Schraubenkräuselungen
je 2,5cm Länge beobachtet. Die so erhalte-
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BAD W
BAD W
ne Faser ergab ausgezeichneten wollartigen Griff und Bauschigkeit in den Endprodukten, die mit üblichen
Acrylfasern gemischt waren.
1000 Teilen einer wässrigen 59 $igen gemischten Salzlösung (55?°.Zinkchlorid, ^Natriumchlorid), die
0,06f° Zinkoxyd enthielt, wurden 89,5 Teile Acrylnitril, 9,5 Teile Methylacrylat und 1 Teil Natriummethallylsulfonat
zugegeben. Das so erhaltene Gemisch wurde kontinuierlich in eine Polymerisationsvorrichtung geführt,
™ ohne dass irgendein Leerraum zugelassen wurde, 0,3$
Natriumpersulfat und 0,7$ Natriumbisulfid wurden kontinuierlich
zugegeben, während in der Vorrichtung ein innerer Überdruck von 4 kg/cm aufrechterhalten wurde.
Nach kontinuierlicher Kedox-Polymerisation bei 500G
und einer mittleren Verweilzeit von 5 Stunden wurde ,eine
schaumfreie und gleichmässige Polymerisatlösung mit einer Viskosität von 152 poise und einem Umwandlungsgrad
von 98$ erhalten.
Die Hälfte der so erhaltenen Polymerisatlösung wurde
unter den gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 3 wärmebehandelt und es wurde eine schaumfreie und gleich-
^ massige wärmebehandelte Lösung mit einer Viskosität von·
139 poise erhalten. Die Temperatur T^j, der aus diesen
Lösungen erzeugten Fasern betrug 83 bzw. 700C.
Die beiden Typen von Polymerisatlösungen wurden bei 20 0 in ein Koagulierungsbad gesponnen, das 23»3$'Zinkchlorid
und 1,7/" Natriumchlorid enthielt, und zwar unter
Verwendung einer opinndüse gemass Beispiel 3· Das gesponnene
ü-elkabel wurde während des Waschens mit Wasser
bei 30 bis 600C um das 2,5-fache verstreckt, bei 1000C
getrocknet, dann in gesättigtem Dampf bei einem Überdruck von 0,8 kg/cm um das 5-fache verstreckt und schliesslich
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in gesättigtem Dampf bei einem überdruck von 1,2 kg/cm entspannt.
Die so erhaltene Faser war in grossem Ausmass weiss und sie erzeugte bei Behandlung mit heissem Wasser bei
10O0G während 10 Minuten 37 Schraubenkrauselungen je
2,5cm Länge. Die Faser wurde nach anspannen wiederum um das 1,2-fache ihrer Länge verstreckt«. Die sich ergebenden
Fasern erzeugten bei behandlung mit heissem Wasser 44 Schraubenkräuselungen je 2,5cm.
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Claims (7)
- Patentansprüche1, Verfahren zum Herstellen zusammengesetzter Acrylfasern durch konjugiertes Spinnen zweier Acrylnitrilpolymerisatlösungen, dadurch gekennzeichnet, dass für die beiden Polymerisatlösungen eine Acrylnitrilpolymerisatlösung und eine gleich, jedoch wärmebehandelte Acrylnitrilpolymerisatlösung verwendet werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, .dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel wässrige konzentrierte Zinkchloridlösung, die 0,005 bis 0,2 ü-ew.9*> (berechnet als Zinkoxyd) .einer u-rundmasse enthält, verwendet wird und dass ein Unterschied der Temperatur (^rarj,-.) > bei der maximale Kontraktion der aus jeder Polymerisatlösung hergestellten i'asern auftritt, von grosser als 5 G angewendet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Acrylnitrilpolymerisatlösung ohne die Bildung von bchaum oder gelartigen öubstanzen durch kontinuierliche lösungspolymerisation hergestellt wird, welche das vollständige irüllen einer Polymerisationsvorrichtung mit Eeaktionsgemisch unter Anlegen eines Überdrucks von 1 bis 5 kg/cm an das fieaktionssystem und kontinuierliches Erhitzen eines Teiles der so erzeugten Lösung durch Anlegen eines Überdrucks von 1 bis 10 kg/cm an die Polymerisatlösung in wenigstens einem ü'rhitzungsbehälter umfasst..
- 4« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Yfärmebehandlung der Polymerisatlösung bei einer Temperatur von 80 bis 1300O ausgeführt wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» cLa-p durch gekennzeichnet, dass eine wässrige 55 bis 65 ^ige Zinkchloridlösung verwendet wird,
- 6. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel eine Natriumchlorid enthaltendewässrige Zinkchloridlösung verwendet wird.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine ürundmaase verwendet wird, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Zinkoxyd, Zinkcarbonat, Natriumhydroxyd und Natriumcarbonat besteht.009809/ 1658
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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