DE19707447A1

DE19707447A1 - Process for processing polymer mixtures into filaments

Info

Publication number: DE19707447A1
Application number: DE19707447A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Wandel; Joachim Dr Cziollek; Ulrich Dr Thiele; Alexander Dr Klein; Heinz-Dieter Dr Schumann
Original assignee: ZiAG Plant Engineering GmbH
Current assignee: LL Plant Engineering AG
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-08-27
Also published as: DE59809989D1; EP0860524B1; EP0860524A3; CN1191906A; EP0860524A2; CN1077925C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von Polymermischungen auf Basis Polyester oder Polyamid mit einer Abzugsgeschwindigkeit beim Spinnen von ≧ 1500 m/min zu Filamenten mit einer Reißdehnung ≦ 180%, wobei dem Polyester oder Polyamid ein zweites Polymer zugesetzt wird.The present invention relates to a method for processing Polymer mixtures based on polyester or polyamide with a Take-off speed when spinning ≧ 1500 m / min to filaments with an elongation at break ≦ 180%, the polyester or polyamide second polymer is added.

Das Verspinnen von Polymermischungen ist aus einer Anzahl von Schriften bekannt:Spinning polymer blends is made up of a number of fonts known:

JP 56-85420 A (Teijin) beschreibt ein unverstrecktes Polyamid-Garn, wobei durch Zusatz von 0,5-10 Gew.-% eines Bisphenol-Polycarbonates eine verbesserte Produktivität erreicht wird.JP 56-85420 A (Teijin) describes an undrawn polyamide yarn, with the addition of 0.5-10 wt .-% of a bisphenol polycarbonate improved productivity is achieved.

EP 0 035 796 A (Teijin) beschreibt synthetische Fasern, unter anderem aus Polyester oder Polyamid, welche 1-15 Gew.-% eines Polysulfon- Polymeren mit einem hohen Glasumwandlungspunkt T_G ≧ 150°C enthalten. Das Additiv verbleibt in kugelähnlicher Form in der Matrix und beeinflußt die Oberflächenstruktur der Filamente und die Fadenreibung. Die Spinngeschwindigkeit liegt bei 2000-5500 m/min.EP 0 035 796 A (Teijin) describes synthetic fibers, including those made of polyester or polyamide, which contain 1-15% by weight of a polysulfone polymer with a high glass transition point T _G ≧ 150 ° C. The additive remains in the matrix in a spherical shape and influences the surface structure of the filaments and the thread friction. The spinning speed is 2000-5500 m / min.

EP 0 041 327 B (ICI) offenbart Fasern aus PET oder PA66, welche 0,1-10 Gew.-% eines weiteren Polymeren mit anisotropen Eigenschaften (LCP-Typen) enthalten. Die Spinngeschwindigkeiten betragen 1000 bis 5000 m/min. Erzielt wird eine Geschwindigkeitsunterdrückung (WUSS) durch höhere Reißdehnung des Spinnfadens und damit höhere Verstreckverhältnisse und Produktivitätssteigerung.EP 0 041 327 B (ICI) discloses fibers made of PET or PA66, which 0.1-10% by weight of another polymer with anisotropic properties (LCP types) included. The spinning speeds are 1000 to 5000 m / min. A speed suppression is achieved (WUSS) due to higher elongation at break of the filament and thus higher Draw ratios and increased productivity.

EP 0 080 274 B (ICI) betrifft Fasern aus PET, PA-66 oder PP, die 0,1-10 Gew.-% eines weiteren Polymeren enthalten, welches in der Schmelze mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5-3 µ vorliegt und beim Schmelzspinnen zu Fibrillen deformiert wird. Die Spinngeschwindigkeiten liegen bei 2000 bis 6000 m/min, wobei eine Geschwindigkeitsunterdrückung (WUSS) von mindestens 20% durch höhere Reißdehnung bzw. niedrigere Doppelbrechung des (PET-)Spinnfadens und damit höhere Verstreckverhältnisse und Produktivitätssteigerung erreicht wird. Bevorzugte Additiv-Polymere sind Polyethylenglykol oder PA-66 für PET beziehungsweise Polyolefine für PA-66. Der Effekt reagiert stark auf Produktionsparameter, wie Durchsatz, Spinntemperatur, Mischungsart oder Extrudertyp. Eine Übertragung auf Produktionsanlagen unterschiedlicher Kapazität, Ausrüstungstypen oder Titerprogramme wird durch diese Sensibilität schwierig.EP 0 080 274 B (ICI) relates to fibers made of PET, PA-66 or PP which contain 0.1-10% by weight contain another polymer, which is in the melt with an average particle size of 0.5-3 µ and is deformed into fibrils during melt spinning. The Spinning speeds are between 2000 and 6000 m / min, one being Speed suppression (WUSS) of at least 20% by higher Elongation at break or lower birefringence of the (PET) spinning thread and thus higher draw ratios and increased productivity is achieved. Preferred additive polymers are polyethylene glycol or PA-66 for PET or polyolefins for PA-66. The effect reacts strongly to production parameters such as throughput, Spinning temperature, type of mixture or type of extruder. A transfer to Production facilities of different capacities, types of equipment or This sensitivity makes titer programs difficult.

JP 56-91013 A (Teijin) offenbart ein unverstrecktes Polyester-Garn, wobei durch Zusatz von 0,5-10 Gew.-% eines Styrolpolymers eine verbesserte Produktivität durch Erhöhung der Reißdehnung des Spinnfadens bei Geschwindigkeiten zwischen 850-8000 m/min, bevorzugt ≧2500 m/min und entsprechend höherer Verstreckverhältnisse erzielt wird.JP 56-91013 A (Teijin) discloses an undrawn polyester yarn, with the addition of 0.5-10% by weight of a styrene polymer Improved productivity by increasing the elongation at break of the Spinning thread at speeds between 850-8000 m / min, preferred ≧ 2500 m / min and correspondingly higher stretching ratios achieved becomes.

EP 0 047 464 B (Teijin) betrifft ein unverstrecktes Polyester-Garn, wobei durch Zusatz von 0,2-10 Gew.-% eines Polymeren des Typs CH₂-CR₁R₂ _n _n, wie Poly(4-methyl-1-penten) oder Polymethylmethacrylat, eine verbesserte Produktivität durch Erhöhung der Reißdehnung des Spinnfadens bei Geschwindigkeiten zwischen 2500-8000 m/min und entsprechend höheren Verstreckverhältnissen erhalten wird. Notwendig ist eine feine und gleichmäßige Dispersion des Additiv-Polymers durch Mischen, wobei der Teilchendurchmesser ≦ 1 µm zur Vermeidung von Fibrillenbildung sein muß. Maßgebend für die Wirkung soll das Zusammenwirken dreier Eigenschaften sein - die chemische Additivstruktur, die ein Verdehnen der Additivmoleküle kaum zuläßt, die geringe Mobilität und die Kompatibilität von Polyester und Additiv.EP 0 047 464 B (Teijin) relates to an undrawn polyester yarn, the addition of 0.2-10% by weight of a polymer of the CH ₂ -CR ₁ R ₂ _n _{n type} , such as poly (4-methyl-1 -pentene) or polymethyl methacrylate, improved productivity is obtained by increasing the elongation at break of the filament at speeds between 2500-8000 m / min and correspondingly higher draw ratios. A fine and uniform dispersion of the additive polymer by mixing is necessary, the particle diameter having to be ≦ 1 µm in order to avoid fibril formation. Decisive for the effect is the interaction of three properties - the chemical additive structure, which hardly allows the additive molecules to stretch, the low mobility and the compatibility of polyester and additive.

EP 0 631 638 B (AKZO) beschreibt Fasern aus überwiegend PET, welches 0,1-5 Gew.-% eines zu 50-90% imidisierten Polymethacrylsäure alkylesters enthält. Die bei Geschwindigkeiten von 500-10 000 m/min erhaltenen und nachfolgend endverstreckten Fasern weisen einen höheren Anfangsmodul auf. Das Verspinnen bei sehr hohen Geschwindigkeiten (wie 8000 m/min) soll bei üblichen Fadenbruchzahlen möglich sein. Bis 8000 m/min werden teilorientierte Garne erhalten, die noch nicht auf Enddehnung verstreckt sind und sich z. B. zu texturierten Garnen verarbeiten lassen. In den Beispielen für Industriegarne läßt sich der Einfluß auf den Modul nicht ohne weiteres nachvollziehen; i. a. sind die erzielten Festigkeiten niedriger, was ein erheblicher Nachteil für dieses Produkt ist. Bei textilen Anwendungen sind lediglich verstreckte Garne beschrieben. Die zugehörigen unverstreckten Garne ab 6000 m/min Spinngeschwindigkeit zeigen Reißdehnungen ≦ 65,3%, die wegen der einhergehenden hohen Kristallisation (Kochschrumpf ≦ 6,5%) in der Strecktexturierung nicht verarbeitbar sein dürften.EP 0 631 638 B (AKZO) describes fibers made predominantly of PET, which 0.1-5% by weight of a 50-90% imidized polymethacrylic acid contains alkyl esters. The at speeds of 500-10 000 m / min The fibers obtained and subsequently finally drawn have a higher fiber Starting module on. Spinning at very high speeds (like 8000 m / min) should be possible with the usual number of thread breaks. To 8000 m / min partially oriented yarns are obtained that are not yet on Final stretch are stretched and z. B. to textured yarns processed. In the examples of industrial yarns, the Not easily understand the influence on the module; i. a. are the strengths achieved are lower, which is a considerable disadvantage for this product is. In textile applications, only stretched Yarns described. The associated undrawn yarns from 6000 m / min Spinning speeds show elongations at break ≦ 65.3%, due to the accompanying high crystallization (boiling shrinkage ≦ 6.5%) in the Stretch texturing should not be processable.

Das Verspinnen von Polymermischungen zu synthetischen Fasern hat das Ziel, bei einer bestimmten Spinngeschwindigkeit eine höhere Reißdehnung im Spinnfaden zu erhalten als ohne Modifizierung durch Zusatz-Polymer. Dadurch soll ein höheres Verstreckverhältnis zur Herstellung des Endgarns möglich sein, was eine höhere Produktivität der Spinneinheit bewirken soll. Nach EP 0 041 327 B ist etwa mit einem
The aim of spinning polymer mixtures into synthetic fibers is to obtain a higher elongation at break in the spinning thread at a certain spinning speed than without modification by additional polymer. This should allow a higher draw ratio for the production of the end yarn, which should result in higher productivity of the spinning unit. According to EP 0 041 327 B is about one

zu rechnen, wenn E/E' die Reißdehnungen nicht modifiziert/modifiziert sind. Eine Überprüfung der Formel zeigt, daß der Effekt bei hohen Dehnungserhöhungen (E'-E) am größten wird. Zu hohe Dehnungen und damit reduzierter Orientierungsgrad des Spinnfadens sind aber für die Verarbeitung in schnellen Strecktexturierprozessen ungeeignet.to be calculated if E / E 'does not modify / modify the elongations at break are. A review of the formula shows that the effect at high Elongation increases (E'-E) becomes greatest. Strains too high and the reduced degree of orientation of the filament are for Processing in fast stretch texturing processes unsuitable.

Ein anderer Weg der Produktivitätssteigerung wird in EP 0 080 274 B durch die Größe WUSS ≧ 20% beschrieben. Bei einer mindestens 20% höheren Spinngeschwindigkeit wird die gleiche Reißdehnung im Spinnfaden erhalten wie bei der entsprechend niedrigeren Geschwindigkeit mit unmodifiziertem Polymer. Laufverhalten in der Spinnerei bei höherer Geschwindigkeit und in der Weiterverarbeitung sowie Eigenschaften der dort hergestellten Endgarne sind nicht offenbart.Another way of increasing productivity is described in EP 0 080 274 B described by the size WUSS ≧ 20%. With a minimum of 20% higher spinning speed will have the same elongation at break in the filament as with the correspondingly lower speed unmodified polymer. Running behavior in the spinning mill at higher Speed and in finishing as well as properties of End yarns produced there are not disclosed.

Die Produktionssteigerung zielt auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses. Diese wird durch Produktionserschwernisse und teurere Hochgeschwindigkeitseinrichtungen in gewissem Maße wieder geschmälert. Wesentlich von Einfluß sind die zusätzlichen Kosten für das Additivpolymer, so daß es in Abhängigkeit von der Zugabemenge sogar einen Nullpunkt für die Wirtschaftlichkeit gibt. Auch spielt die Verfügbarkeit der Additivpolymere am Markt eine wichtige Rolle. Aus diesen Gründen scheiden eine Vielzahl der in der Literatur beschriebenen Additive für die großtechnische Umsetzung aus. The increase in production aims to improve Economy of the manufacturing process. This is through Difficulties in production and more expensive high-speed equipment to a certain extent diminished again. Influence is essential additional cost of the additive polymer so that it is dependent from the amount added even a zero point for economy gives. The availability of additive polymers also plays a role on the market important role. For these reasons, a large number of those in the Literature described additives for large-scale implementation.

Der Produzent oder Verfahrensgeber muß die gesamte Produktionskette berücksichtigen und kann an der Produktionssteigerung eines Teilschrittes (z. B. der Spinnerei) nicht haltmachen. Die Folgeprozesse dürfen nicht beeinträchtigt werden. Insbesondere ist es ein Hauptziel dieser Erfindung, die Weiterverarbeitungsbedingungen in den Folgeschritten nicht zu schmälern, bevorzugt zu verbessern, und das trotz erhöhter Spinngeschwindigkeit.The producer or process provider must cover the entire production chain take into account and can contribute to the increase in production Do not stop partial step (e.g. the spinning mill). The follow-up processes must not be affected. In particular, it is a main goal this invention, the processing conditions in the Not to reduce subsequent steps, preferably to improve them, and that despite increased spinning speed.

So werden beim Stand der Technik für Polymermischungen sehr hohe Reißdehnungen auch für hohe Spinngeschwindigkeiten genannt, die eine starke Reduzierung des Orientierungsgrades kennzeichnen. Derartige Spinnfäden sind bekannterweise nicht lagerstabil und lassen sich in Friktionstexturierprozessen bei hohen Geschwindigkeiten nicht anlegen und verarbeiten. Bei hohen Spinngeschwindigkeiten angegebene Reißdehnungen < 70% wiederum weisen auf einen erheblichen Kristallisationsgrad hin, der die erzielbaren Festigkeiten im Texturierprozeß reduziert. Für im Spinnprozeß vollständig orientierte Garne durch Anwendung höchster Spinngeschwindigkeiten (HOY) ist eine Erhöhung der Reißdehnung grundsätzlich problematisch für die mechanische Stabilität des Garns in textilen Verarbeitungsstufen wie der Weberei. Die erhöhte Dehnung reduziert die Orientierung, was einen geringeren Modul zur Folge hat, der als qualitätsmindernd anzusehen ist.The state of the art for polymer blends is very high Elongation at break, also called for high spinning speeds, the one markedly reduce the degree of orientation. Such It is known that spun threads are not stable in storage and can be in Do not create friction texturing processes at high speeds and process. Specified at high spinning speeds Elongation at break <70% in turn indicate a considerable Degree of crystallization out, which the achievable strengths in Texturing process reduced. For completely oriented in the spinning process Yarns by using the highest spinning speeds (HOY) is one Increasing the elongation at break is fundamentally problematic for the mechanical stability of the yarn in textile processing stages such as the weaving mill. The increased stretch reduces the orientation of what one result in a smaller module, which can be regarded as reducing quality is.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verarbeitung von Polymermischungen auf Basis von Polyester oder Polyamid mit einer Abzugsgeschwindigkeit ≧ 1500 m/min zu Filamenten mit einer Reißdehnung ≦ 180% aufzuzeigen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile nicht oder nur in einem geringeren Umfang auftreten. Insbesondere sollte das dem Polyester oder Polyamid zuzusetzende Additiv-Polymer preisgünstig sein, beim Verspinnen zu einer Produktionssteigerung gegenüber nicht modifiziertem Matrixpolymer führen und die Verarbeitung des Spinnfadens bei hoher Geschwindigkeit ermöglichen.The object of the present invention is to provide a method for Processing of polymer mixtures based on polyester or Polyamide with a withdrawal speed ≧ 1500 m / min to filaments with to show an elongation at break ≦ 180%, in which the above Disadvantages do not occur or only to a lesser extent. In particular, what should be added to the polyester or polyamide Additive polymer be inexpensive when spinning into one Production increase compared to unmodified matrix polymer lead and processing the spinning thread at high speed enable.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß den Angaben der Patentansprüche. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Polyester oder Polyamid ein zweites amorphes Polymer in einer Menge von 0,05 bis 5 Gew.-% zugesetzt wird, wobei das zweite Polymer ein Copolymer ist, welches aus mindestens zwei der folgenden Monomereinheiten aufgebaut ist:
A = Monomeres vom Typ Acrylsäure- oder Methacrylsäure-alkylester
B = Monomeres vom Typ Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid
C = Monomeres von Typ Styrol
mit 0 bis 90 Gew.-%A, 0 bis 40 Gew.-% B und 5 bis 85 Gew.-%C (Summe gleich 100%).This object is achieved according to the invention by a method according to the details of the claims. This process is characterized in that a second amorphous polymer is added to the polyester or polyamide in an amount of 0.05 to 5% by weight, the second polymer being a copolymer which is composed of at least two of the following monomer units:
A = monomer of the acrylic or methacrylic acid alkyl ester type
B = maleic acid or maleic anhydride type monomer
C = styrene type monomer
with 0 to 90% by weight of A, 0 to 40% by weight of B and 5 to 85% by weight of C (total equal to 100%).

Das Additiv-Polymer (zweites Polymer) muß amorph, im Matrixpolymer weitgehend unlöslich und damit im wesentlichen nicht kompatibel sein und die Bildung zweier Phasen, die mikroskopisch unterschieden werden können, erlauben. Bevorzugt enthält das Additiv-Polymer 50 bis 85 Gew.-%A, 5 bis 20 Gew.-% B und 5 bis 30 Gew.-%C (Summe gleich 100%) und besonders bevorzugt 60 bis 80 Gew.-% Methylmethacrylat- Einheiten, 5 bis 15 Gew.-% Maleinsäureanhydrid-Einheiten und 15 bis 25 Gew.-% Styrol-Einheiten (Summe gleich 100%). Geeignete Handelsprodukte sind "GHT 120" der Degussa AG, Frankfurt/DE, oder "HW 55" der Röhm GmbH, Darmstadt/DE. Beispiel eines aus zwei Monomer- Komponenten, nämlich etwa 74 Gew.-% Styrol und etwa 26 Gew.-% Maleinsäureanhydrid, bestehenden, erfindungsgemäßen Additiv-Polymers ist "STAPRON SZ 26180" der DSM N.V., Herleen/NL. Für viele Anwendungen genügen Zugabemengen von ≦ 2,5%, was ein erheblicher Kostenvorteil ist.The additive polymer (second polymer) must be amorphous, in the matrix polymer largely insoluble and therefore essentially incompatible and the formation of two phases that are distinguished microscopically can, allow. The additive polymer preferably contains 50 to 85 wt% A, 5 to 20 wt% B and 5 to 30 wt% C (sum equal 100%) and particularly preferably 60 to 80% by weight of methyl methacrylate Units, 5 to 15% by weight of maleic anhydride units and 15 to 25% by weight of styrene units (total equal to 100%). Suitable Commercial products are "GHT 120" from Degussa AG, Frankfurt / DE, or "HW 55" from Röhm GmbH, Darmstadt / DE. Example of one of two monomer Components, namely about 74 wt% styrene and about 26 wt% Maleic anhydride, existing additive polymer according to the invention is "STAPRON SZ 26180" from DSM N.V., Herleen / NL. For many applications addition quantities of ≦ 2.5% are sufficient, which is a considerable cost advantage is.

Als faserbildende Matrix-Polymere kommen Polyester, wie Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyamide, wie PA-6 oder PA-66 in Frage. Bevorzugt sind die Homopolymere. Es kommen aber auch Copolymere mit bis zu etwa 15 Mol.-% Comonomer-Anteil in Frage. Im Falle von PET können das z. B. Diethlyenglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol, Polyethylenglykol, Isophthalsäure und/oder Adipinsäure sein. Zusätzlich können die Polymere Zusatzstoffe, wie Katalysatoren, Stabilisatoren, optische Aufheller und Mattierungsmittel enthalten. PET kann auch einen geringen Anteil an Verzweigerkomponenten enthalten, also z. B. polyfunktionelle Säuren, wie Trimellitsäure, Pyromellitsäure oder tri- bzw. tetravalente Alkohole, wie Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Glycerin oder entsprechende Hydroxysäuren.Polyester, such as, come as fiber-forming matrix polymers Polyethylene terephthalate (PET) or polyamides, such as PA-6 or PA-66 in Question. The homopolymers are preferred. But there are also copolymers with up to about 15 mol .-% comonomer content in question. In the case of PET can z. B. diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, Polyethylene glycol, isophthalic acid and / or adipic acid. In addition the polymers can contain additives such as catalysts, stabilizers, optical brighteners and matting agents included. PET can do one too contain a small proportion of branching components, e.g. B. polyfunctional acids, such as trimellitic acid, pyromellitic acid or tri- or tetravalent alcohols, such as trimethylolpropane, pentaerythritol, Glycerin or corresponding hydroxy acids.

Die Vermischung des Additivpolymers (zweites Polymer) mit dem Matrixpolymer erfolgt durch Zugabe als Feststoff zu den Matrixpolymer- Chips im Extrudereinlauf mit Chipsmischer oder gravimetrischer Dosierung oder alternativ durch Aufschmelzen des Additivpolymers, Dosierung mittels Zahnradpumpe und Einspeisung in den Schmelzestrom des Matrixpolymers. Anschließend erfolgt die Herstellung einer homogenen Verteilung durch Mischung im Extruder oder mittels statischer oder dynamischer Mischer in an sich bekannter Weise.The mixing of the additive polymer (second polymer) with the Matrix polymer is made by adding it as a solid to the matrix polymer Chips in the extruder inlet with chip mixer or gravimetric Dosing or alternatively by melting the additive polymer, Dosing by means of a gear pump and feeding into the melt flow of the Matrix polymer. Then a homogeneous is produced Distribution by mixing in the extruder or by means of static or dynamic mixer in a manner known per se.

Wesentlich ist auch der Aufbau des Spinnpaketes, welches mit Filtereinrichtungen und/oder losen Filter-Medien (z. B. Stahlsand) definierter Korngröße bestückt ist. Zur Einstellung einer ausreichenden Scherung des Additivs wurde ein spezifischer Düsendruck eingestellt. Der Schereffekt im Düsenpaket wurde in der Weise bewertet, daß einmal ein Schmelzestrahl ohne eingebautes Düsenpaket und zum anderen mit eingebautem Düsenpaket versponnen wurde, und das austretende Gewölle unter sonst gleichen Vorbehandlungsparametern als Probe entnommen wurde und darin elektronenmikroskopisch die Additivteilchen ausgemessen und ausgezählt wurden. Die Inkompatibilität der beiden Polymere bewirkt, daß das Additiv-Polymer kugelähnliche Teilchen im Matrixpolymer bildet. Beste Bedingungen ergaben sich, wenn die mittlere Teilchengröße d₅₀ ≦ 400 nm war, und der Anteil von Teilchen < 1000 nm in einem Probenquerschnitt unter 1% lag. Die Beeinflussung dieser Teilchen durch den Spinnverzug war analytisch nicht nachweisbar.Also essential is the structure of the spin pack, which is equipped with filter devices and / or loose filter media (e.g. steel sand) with a defined grain size. A specific nozzle pressure was set in order to achieve adequate shear of the additive. The shear effect in the nozzle pack was evaluated in such a way that a melt jet was spun without a built-in nozzle pack and on the other hand with a built-in nozzle pack, and the emerging bulge was taken as a sample under otherwise the same pretreatment parameters and the additive particles were measured and counted under electron microscopy. The incompatibility of the two polymers causes the additive polymer to form spherical particles in the matrix polymer. The best conditions were obtained when the mean particle size d was ₅₀ ≦ 400 nm and the proportion of particles <1000 nm in a sample cross-section was below 1%. The influence of these particles by the spinning delay was not detectable analytically.

Die in der Literatur beschriebenen und sich widersprechenden Effekte der Fibrillenbildung oder Rollenwirkung konnten mit dem Additiv-Polymer gemäß der Erfindung nicht nachvollzogen werden. Wir gehen davon aus, daß in der Grenzschicht zwischen Matrix-Polymer und zweitem Polymer die Deformation der Matrix unter Bedingungen erfolgt, die eine Reduzierung der Orientierung und Unterdrückung spinninduzierter Kristallisation zur Folge hat, und sich jedes Polymer spezifisch verhält. Sinnvollerweise wird der Effekt an der Spinnfadenausbildung und dem Verarbeitungsverhalten bewertet.The contradicting effects described in the literature the fibril formation or role effect could with the additive polymer can not be understood according to the invention. We assume that, that in the interface between the matrix polymer and the second polymer Deformation of the matrix occurs under conditions that require a reduction the orientation and suppression of spin-induced crystallization As a result, each polymer behaves specifically. It makes sense the effect on the spinning thread formation and the Processing behavior evaluated.

Die Herstellung der synthetischen Filamente durch Schnellspinnen mit Abzugsgeschwindigkeiten ≧ 1500 m/min geschieht unter Verwendung an sich bekannter Spinneinrichtungen.The production of synthetic filaments by rapid spinning with Take-off speeds ≧ 1500 m / min happens per use known spinning devices.

Die geschmolzene Polymermischung wird nach erfolgter Scher- und Filtrationsbehandlung im Düsenpaket durch die Bohrungen der Düsenplatte gepreßt. In der anschließenden Kühlzone werden die Schmelzefäden mittels Kühlluft unter ihre Erweichungstemperatur abgekühlt, so daß ein Verkleben oder Aufstauchen an dem folgenden Fadenleitorgan vermieden wird. Die Ausbildung der Kühlzone ist unkritisch, sofern ein homogener, das Filamentbündel gleichmäßig durchdringender Luftstrom gewährleistet ist. So kann direkt unterhalb der Düsenplatte eine Luftruhezone zur Verzögerung der Abkühlung vorgesehen sein. Die Kühlluft kann durch Quer- oder Radialanblasung aus einem Klimasystem zugeführt werden oder mittels eines Kühlrohres aus der Umgebung durch Selbstansaugung entnommen werden.The melted polymer mixture is after shear and Filtration treatment in the nozzle pack through the holes in the nozzle plate pressed. The melt threads are in the subsequent cooling zone cooled below their softening temperature by means of cooling air, so that a Avoid sticking or upsetting on the following thread guide becomes. The formation of the cooling zone is not critical, provided that a homogeneous, the filament bundle ensures uniformly penetrating air flow is. An air resting zone can be created directly below the nozzle plate Delay in cooling may be provided. The cooling air can pass through Cross or radial blowing can be supplied from a climate system or by means of a cooling pipe from the environment through self-suction be removed.

Nach Abkühlung werden die Filamente gebündelt und mit Spinnöl beaufschlagt. Dazu werden Ölersteine verwendet, denen das Spinnöl als Emulsion von Dosierpumpen zugeführt wird. Der präparierte Faden durchläuft vorteilhafterweise eine Entanglingeinrichtung (Verschlingeinrichtung) zur Verbesserung des Fadenschlusses. Auch können Handhabungs- und Sicherheitsorgane angebracht sein, bevor der Faden zum Wickelaggregat gelangt und dort auf zylindrische Spulenkörper zu Paketen aufgespult wird. Die Umfangsgeschwindigkeit des Fadenpaketes wird automatisch geregelt und ist gleich der Aufspulgeschwindigkeit. Die Abzugsgeschwindigkeit des Fadens kann aufgrund seiner Changierbewegung um 0,2-2,5% höher sein als die der Aufspulgeschwindigkeit.After cooling, the filaments are bundled and with spinning oil acted upon. For this purpose, oil stones are used, which the spinning oil as Emulsion from metering pumps is supplied. The prepared thread advantageously passes through an entangling facility (Devouring device) to improve the thread closure. Also can handling and security organs be attached before the Thread arrives at the winding unit and there on cylindrical bobbins is wound up into packages. The peripheral speed of the thread package is regulated automatically and is equal to the winding speed. The pulling speed of the thread can be due to its The traversing movement can be 0.2-2.5% higher than that of the Winding speed.

Optional können nach der Präparierung oder vor der Aufspulung angetriebene Galetten angewendet werden. Die Umfangsgeschwindigkeit des ersten Galettensystems wird als Abzugsgeschwindigkeit bezeichnet. Weitere Galetten können zum Verstrecken oder Relaxieren angewendet werden.Optionally, after preparation or before winding driven godets are applied. The peripheral speed of the first godet system is referred to as take-off speed. Additional godets can be used to stretch or relax will.

Die Verarbeitung des Spinnfadens im Streck- oder Strecktexturierprozeß bei hohen Geschwindigkeiten wird wie folgt ausgeführt: Die Verstreckung kann einstufig oder auch zweistufig erfolgen. Einstufig beträgt die Abzugsgeschwindigkeit ≧ 1500 m/min, wobei die Fäden mindestens eine Verstreckzone, die durch angetriebene Galetten gebildet wird, durchlaufen, und dann nach der Thermofixierung als verstrecktes Glattgarn mit Geschwindigkeiten ≧ 4000 m/min aufgespult werden. Zweistufig wird der Spinnfaden zunächst mit ≧ 1500 m/min aufgespult, dann der Streckmaschine vorgelegt und dort bei Geschwindigkeiten von mindestens 800 m/min, bevorzugt ≧ 1000 m/min verstreckt.The processing of the filament in the drawing or drawing texturing process at high speeds it is carried out as follows: the stretching can be done in one or two stages. The stage is Take-off speed ≧ 1500 m / min, the threads at least one Stretching zone formed by driven godets go through, and then after heat setting as stretched Flat yarn can be spooled at speeds ≧ 4000 m / min. The spinning thread is first wound in two stages at ≧ 1500 m / min, then submitted to the stretching machine and there at speeds of stretched at least 800 m / min, preferably ≧ 1000 m / min.

Spinnfäden als Vorgarn für das Strecktexturieren - üblicherweise als POY bezeichnet - werden mit Abzugsgeschwindigkeiten ≧ 2500 m/min, bevorzugt ≧ 3600 m/min hergestellt. Bevorzugt wird soviel Additiv- Polymer zugesetzt, daß die Reißdehnung der PET-Spinnfäden mindestens 95% und maximal 145% beträgt. Das Strecktexturieren erfolgt je nach Filamenttitertyp, wobei für Normal-Titer-Filamente ≧ 2 dtex Geschwindigkeiten ≧ 750 m/min, bevorzugt ≧ 900 m/min, angewendet werden.Spinning threads as roving for stretch texturing - usually as POY - are with take-off speeds ≧ 2500 m / min, preferably ≧ 3600 m / min. So much additive is preferred Polymer added that the elongation at break of the PET filaments at least 95% and a maximum of 145%. The stretch texturing takes place depending on Filament title type, whereby for normal titer filaments ≧ 2 dtex Speeds ≧ 750 m / min, preferably ≧ 900 m / min, applied will.

Allein durch hohen Spinnverzug hergestellte vollverstreckte Glattgarne werden mit Geschwindigkeiten ≧ 6000 m/min abgezogen und aufgespult (HOY).Fully drawn smooth yarns produced solely by high spinning distortion are drawn off and wound up at speeds ≧ 6000 m / min (HOY).

Bekannterweise wird die Spinnfadenstruktur wesentlich in der Verzugszone unterhalb der Spinndüse ausgebildet. Es wurde nun gefunden, daß die Länge der Verzugszone ein quantitatives Maß für die physikalische Fadenstruktur ist, die wiederum die Verarbeitung der Spinnfäden beeinflußt. Diese Kenngröße ist somit nicht inhärent in konventionellen Kenngrößen enthalten, sondern stellt eine eigenständige Größe dar. Die Länge der Verzugszone wird bei unmodifiziertem Polymer durch die Fadenabzugsgeschwindigkeit variiert. Typische Werte für Vorgarne bei konventionellen Abzugsgeschwindigkeiten von mindestens 2500 m/min liegen bei Längen von etwa 300 mm, bevorzugt für POY bei ≧ 250 mm bis ≦ 700 mm, und für fertig verstreckte Spinnfäden bei ≦ 200 mm, bevorzugt ≦ 100 mm. As is known, the structure of the spun thread becomes essential in the Distortion zone formed below the spinneret. It has now been found that the length of the draft zone is a quantitative measure of the physical thread structure, which in turn is the processing of the Spun threads affected. This parameter is therefore not inherent in conventional parameters included, but represents an independent Size represents. The length of the draft zone is with unmodified polymer varies by the thread take-off speed. Typical values for Rovings at conventional take-off speeds of at least 2500 m / min with lengths of about 300 mm, preferably for POY ≧ 250 mm to ≦ 700 mm, and for finished drawn spun threads at ≦ 200 mm, preferably ≦ 100 mm.

Es wurde gefunden, daß eine Erhöhung der Abzugsgeschwindigkeit im Vergleich zu konventionellen Prozessen beim Verspinnen von Polymermischungen mit angepaßter Zugabemenge des Additivpolymers Spinnfäden mit guten Qualitätseigenschaften im Hinblick auf die Verarbeitung bei hohen Geschwindigkeiten zu verstreckten oder strecktexturierten Filamenten ergibt.It was found that an increase in the withdrawal speed in Comparison to conventional processes when spinning Polymer blends with an adjusted amount of additive polymer Spinning threads with good quality properties with regard to the Processing at high speeds to stretch or stretch-textured filaments.

Bei variierter Abzugsgeschwindigkeit wird die Zugabemenge des zweiten Polymers derart eingestellt, daß der Längenwert der Verzugszone dem des nichtmodifizierten Matrixpolymers entspricht. Es wurde gefunden, daß für Vorgarne für das Strecktexturieren die zugesetzte Menge M des zweiten Polymers für Abzugsgeschwindigkeiten von 2500 bis etwa 8000 m/min maximal der Größe
If the take-off speed varies, the amount added of the second polymer is adjusted such that the length of the draw zone corresponds to that of the unmodified matrix polymer. It has been found that for roving textiles for draw texturing, the added amount M of the second polymer is maximum for draw speeds from 2500 to about 8000 m / min

und bevorzugt mindestens der Größe
and preferably at least size

entsprechen muß, um optimale Ergebnisse zu erzielen.must correspond in order to achieve optimal results.

Es wurde weiterhin gefunden, daß die zugesetzte Menge P des zweiten Polymers für allein durch den Spinnverzug hochorientierte, vollverstreckte Garne (HOY) bei Aufspulgeschwindigkeiten ≧ 6000 m/min maximal der Größe
It was also found that the added amount P of the second polymer for fully oriented, fully drawn yarns (HOY) solely by spinning is maximally the size at winding speeds ≧ 6000 m / min

entsprechen muß. Diese Menge P ist geringer als die, die für Vorgarne für das Strecktexturieren erforderlich ist.must correspond. This amount P is less than that for rovings is required for stretch texturing.

Die in den nachfolgenden Beispielen angegebenen Eigenschaftswerte wurden wie folgt ermittelt:
Verteilung der Additivteilchen: Schmelzestränge oder Gewölleproben werden in flüssigem Stickstoff mit einem scharfen Meißel zerschlagen. Die Untersuchung der Bruchflächen erfolgt mittels Rasterelektronenmikroskopie und anschließender bildanalytischer Auswertung. Von jeder Probe werden 3 Brüche mit je 4 Aufnahmen ausgewertet. Aufgrund des geringen Kontrastes zwischen Matrix und Additiv wird in der Bildanalyse jedes Additivpartikel einzeln markiert. Der Auswertung liegt eine elliptische Ausprägung (kugelähnliche) zu Grunde, wobei Länge, Breite, und daraus berechnet, der mittlere Durchmesser ausgewertet werden.The property values given in the examples below were determined as follows:
Distribution of the additive particles: melt strands or vault samples are broken up in liquid nitrogen with a sharp chisel. The fracture surfaces are examined using scanning electron microscopy and subsequent image analysis. 3 fractions of 4 samples each are evaluated. Due to the low contrast between the matrix and the additive, each additive particle is marked individually in the image analysis. The evaluation is based on an elliptical characteristic (spherical), whereby length, width and, from this, the mean diameter are evaluated.

Fadengeschwindigkeiten werden mittels Laser-Doppler-Anemometrie bestimmt. Bei dieser Methode wird ein Laserstrahl geteilt und die beiden Teilstrahlen auf dem zu messenden Objekt zum Schnitt gebracht. Die Interferenzfrequenz wird im Rückstreubereich gemessen und aus der Verschiebung der Interferenzfrequenz die Objektgeschwindigkeit berechnet. Im vorliegenden Fall wurde ein Diodenlaser mit 10 mW Leistung eingesetzt, vertrieben von der TSI GmbH, Aachen/DE, Typ LS50M. Die Fadengeschwindigkeit wurde in mehreren Abständen unterhalb der Spinndüse gemessen und grafisch aufgetragen. Die Änderung der Geschwindigkeit bis zum Erreichen der durch die Abzugseinrichtung definierten Geschwindigkeit kennzeichnet die Spinnverzugszone. Als Maß wurde die Länge zwischen den Geschwindigkeitspunkten 1000 m/min und 90%-Endgeschwindigkeit in [mm] definiert. Üblicherweise beträgt diese Verzugslänge mehrere 100 mm. Im Extremfall hoher Spinngeschwindigkeiten kann sie sich auf etwa 100 mm verkürzen. In diesem Fall tritt das bekannte Necking auf; die Fadengeschwindigkeitsänderung im Bereich ab etwa 1750 m/min erfolgt dann fast punktförmig.Thread speeds are measured using laser Doppler anemometry certainly. With this method, a laser beam is split and the brought the two partial beams to the cut on the object to be measured. The interference frequency is measured in the backscatter area and from the Displacement of the interference frequency the object speed calculated. In the present case, a 10 mW diode laser was used Power used, distributed by TSI GmbH, Aachen / DE, type LS50M. The thread speed was below the Spinneret measured and graphed. The change in Speed until reaching the trigger device defined spinning draft zone. As a measure the length between the speed points and 1000 m / min 90% final speed defined in [mm]. Usually this is Distortion length several 100 mm. In extreme cases, high spinning speeds it can shorten to about 100 mm. In this case, this occurs known necking on; the thread speed change in the area then about 1750 m / min is almost point-like.

Die Intrinsic Viskosität wurde an einer Lösung von 0,5 g Polyester in 100 ml eines Gemisches aus Phenol und 1,2-Dichlorbenzol (3 : 2 Gew.-Tei le) bei 25°C bestimmt.The intrinsic viscosity was determined on a solution of 0.5 g polyester 100 ml of a mixture of phenol and 1,2-dichlorobenzene (3: 2 parts by weight le) determined at 25 ° C.

Die Festigkeitseigenschaften und der Kochschrumpf der Spinnfäden wurden, wie im US-Patent 4 446 299, die Uster-Werte wie im EP 0 346 641 B und die Doppelbrechung wie im DE 195 19 898 A beschrieben, bestimmt.The strength properties and the shrinkage of the filaments As in U.S. Patent 4,446,299, the Uster values were as described in U.S. Pat EP 0 346 641 B and the birefringence as in DE 195 19 898 A. described, determined.

Die Kräuselkennwerte der texturierten Filamentgarne (Nenn-Titer bis 500 dtex) wurden nach DIN 53 840, Teil 1, ermittelt.The crimp parameters of the textured filament yarns (nominal titer to 500 dtex) were determined according to DIN 53 840, part 1.

Die Anfärbetiefe wurde an einem mit Terasilmarineblau GRL-C 200% (Ciba-Geigy, Basel/CH) angefärbten Strickschlauch durch vergleichende Messung der Farbremission mit einem Reflexions-Photometer nach DIN 54 001 bestimmt.The staining depth was determined using a 200% Terasilmarine blue GRL-C (Ciba-Geigy, Basel / CH) stained knitted tube by comparative Measurement of the color emission with a reflection photometer DIN 54 001 determined.

Example 1 (comparison)

Polyethylenterephthalat mit einer Intrinsic Viskosität η_intr = 0,64 dl/g und einem Restwassergehalt von 32 ppm wurde in einem Einschneckenextruder aufgeschmolzen und mit einer Temperatur von 296°C durch eine Produktleitung mit 9 statischen Mischelementen, Typ SMX, der Sulzer AG, Zürich/CH, mittels einer Zahnraddosierpumpe einem Spinndüsenpaket zugeführt. Polyethylene terephthalate with an intrinsic viscosity η _intr = 0.64 dl / g and a residual water content of 32 ppm was melted in a single-screw extruder and at a temperature of 296 ° C through a product line with 9 static mixing elements, type SMX, from Sulzer AG, Zurich / CH, fed to a spinneret pack by means of a gear metering pump.

Das Düsenpaket enthielt, in Schmelzeflußrichtung betrachtet, definierte Scher- und Filtrationsmittel folgenden Aufbaus: Stahlsandvolumen einer Körnung 177-250 µ und einer Höhe von 30 mm, Gewebefilter mit Feinstfilter 40 µ, Stützplatte, zweites Gewebefilter mit 40 µ, Spinndüsenplatte mit 34 Bohrungen, Bohrungsdurchmesser 0,25 mm, L = 2D und einem Durchmesser der Platte von 80 mm, entsprechend einer Filterfläche von 40 cm². Bei variiertem Polymerdurchsatz stellte sich ein Polymerdruck nach der Spinnpumpe im Bereich von 90-200 bar ein.The nozzle package, viewed in the direction of the melt flow, contained defined shear and filtration media of the following structure: steel sand volume with a grain size of 177-250 µ and a height of 30 mm, fabric filter with ultra-fine filter 40 µ, support plate, second fabric filter with 40 µ, spinneret plate with 34 holes, bore diameter 0.25 mm, L = 2D and a plate diameter of 80 mm, corresponding to a filter area of 40 cm ² . With a varied polymer throughput, a polymer pressure after the spinning pump was set in the range of 90-200 bar.

Die aus den Bohrungen der Düsenplatte austretenden Schmelzefäden wurden in einem konventionellen Blasschacht mit Queranblasung abgekühlt, wobei die Luftgeschwindigkeit auf 0,45 m/sec eingestellt wurde.The melt threads emerging from the holes in the nozzle plate were cooled in a conventional blowing shaft with cross-blowing, whereby the air speed was set to 0.45 m / sec.

In einem Abstand von 1200 mm unterhalb der Spinndüse wurden die abgekühlten Fäden mittels eines Ölerstiftes gebündelt und mit einer Spinnöl-Wasser-Emulsion versehen, wobei die auf den Faden aufgebrachte Präparationsmenge 0,4% betrug.At a distance of 1200 mm below the spinneret, the cooled threads bundled with an oiler and with a Spider oil-water emulsion provided, the applied to the thread Preparation amount was 0.4%.

Das Fadenbündel wurde mittels zweier S-förmig umschlungener, angetriebener Galetten abgezogen und in einem Wickelaggregat der Barmag AG, Remscheid/DE, Typ SW7, mit Birotorchangierung auf Hülsen zu Garnpaketen gespult. Die Spinnabzugsgeschwindigkeit wurde durch die Umfangsgeschwindigkeit der Galetten definiert. Die Wickelgeschwindigkeit wurde um etwa 1% niedriger eingestellt, so daß sich zwischen Galetten und Wickler eine Fadenspannung von 10 cN ergab. Der Nenntiter des derart hergestellten Fadens betrug 84f34 dtex.The bundle of threads was wrapped in two S-shaped, driven godets removed and in a winding unit Barmag AG, Remscheid / DE, type SW7, with Birotorchangierung on sleeves Packages of yarn. The spinning take-off speed was determined by the Circumferential speed of the godets defined. The Winding speed was set about 1% lower, so that there was a thread tension of 10 cN between the godets and the winder. The nominal titer of the thread produced in this way was 84f34 dtex.

Die Abzugsgeschwindigkeit wurde auf 3200 m/min eingestellt, wobei eine Polymermenge von 41,4 g/min der Spinndüse zugeführt wurde. In einem zweiten Versuch wurde die Geschwindigkeit auf 5000 m/min erhöht und gleichzeitig eine Polymermenge von 63 g/min eingestellt. Die Kenndaten beider Spinnfäden sind in Tabelle 1 zusammengestellt.The take-off speed was set at 3200 m / min, one Polymer amount of 41.4 g / min was fed to the spinneret. In one second attempt, the speed was increased to 5000 m / min and at the same time a polymer quantity of 63 g / min was set. The key data Both spun threads are listed in Table 1.

Tabelle 1Table 1

Die Fadengeschwindigkeits- bzw. Verzugszonen-Messungen sind in der Abb. 1 dargestellt. Bei 5000 m/min ist das Necking (Querschnittsverringerung) offensichtlich. Die Geschwindigkeitsschwankung im Necking-Punkt (CV%) ist auch deutlich ungleichmäßiger.The thread speed or draft zone measurements are shown in Fig. 1. At 5000 m / min the necking (reduction in cross-section) is obvious. The speed fluctuation at the necking point (CV%) is also significantly more uneven.

Die Spinnfäden aus beiden Versuchen wurden in einer umgerüsteten Barmag-Strecktexturiermaschine, Typ FK6-S-900, ausgerüstet mit dem Barmag-Scheibenaggregat, Typ 7, mit Keramikscheiben C0,85, Konfiguration 1-5-1, D/Y = 2,2, Heizertemperaturen 1 und 2 = 195/160°C entsprechend, bei einer Geschwindigkeit von 800 m/min weiterverarbeitet. Das Verstreckverhältnis wurde an die Kenndaten des Spinnfadens angepaßt und ist in Tabelle 2 mit den erreichten Kenndaten des texturierten Garns zusammengestellt.The spun threads from both trials were converted into one Barmag stretch texturing machine, type FK6-S-900, equipped with the Barmag disc unit, type 7, with ceramic discs C0.85, Configuration 1-5-1, D / Y = 2.2, heater temperatures 1 and 2 = 195/160 ° C accordingly, at a speed of 800 m / min processed further. The draw ratio was based on the characteristics of the Spinning thread adapted and is in Table 2 with the characteristics achieved of the textured yarn.

Ergebnisse der Strecktexturierung von Versuch Nr. 1 + 2Results of the stretch texturing of experiment no. 1 + 2

Während sich das Garn Nr. 1 gemäß dem Stand der Technik gut verarbeiten läßt, treten bei Erhöhung der Spinngeschwindigkeit auf 5000 m/min Probleme in Form von Brüchen und Fadenspannungsdefekten auf, und das anzuwendende Verstreckverhältnis muß stark reduziert werden. Auch ist die erzielbare Festigkeit geringer. Der Grund liegt in dem erhöhten Kristallisationsgrad des POY-Spinnfadens und ist gekennzeichnet durch eine entsprechend niedrige Reißdehnung und das Necking-Verhalten beim Spinnverzug.While the No. 1 yarn processes well according to the state of the art lets occur when increasing the spinning speed to 5000 m / min Problems in the form of breaks and thread tension defects, and that The draw ratio to be used must be greatly reduced. Is too the achievable strength is lower. The reason is the increased Degree of crystallization of the POY filament and is characterized by a correspondingly low elongation at break and the necking behavior when Spinning delay.

Example 2

In dem Spinnsystem gemäß Beispiel 1 und unter den gleichen Spinnbedingungen wurde den Polyethylenterephthalatchips ein Additiv- Polymer in Form von grießförmigen Partikeln in verschiedenen Konzentrationen zugegeben. Das Additiv-Polymer war ein Handelsprodukt der Röhm GmbH, Darmstadt/DE, Typ HW55, entsprechend einem erfindungsgemäßen statistischen Copolymer aus Methylmethacrylat, Styrol und Maleinsäureanhydrid.In the spinning system according to Example 1 and under the same Spinning conditions were an additive to the polyethylene terephthalate chips. Polymer in the form of granular particles in various Concentrations added. The additive polymer was a commercial product from Röhm GmbH, Darmstadt / DE, type HW55, corresponding to a statistical copolymer of methyl methacrylate, styrene according to the invention and maleic anhydride.

Die Spinnabzugsgeschwindigkeit wurde allerdings konstant auf 5000 m/min eingestellt. Der Polymerdurchsatz betrug 63 g/min. Der Düsendruck lag im Bereich von 135 bis 185 bar. Tabelle 3 enthält die Spinnfadenkenndaten. However, the spinning take-off speed became constant at 5000 m / min set. The polymer throughput was 63 g / min. The nozzle pressure was there in the range of 135 to 185 bar. Table 3 contains the Spider thread characteristics.

Tabelle 3Table 3

Aus den Messungen der Verzugszone in Abb. 2 und 3 geht hervor, daß Necking ab Versuch Nr. 4 (0,6% Additiv) nicht mehr auftritt, und die Geschwindigkeitsstreuung in der Verzugszone ab Versuch Nr. 5 (1,0% Additiv) akzeptabel wird.The measurements of the draft zone in Fig. 2 and 3 show that necking no longer occurs from experiment No. 4 (0.6% additive) and the speed dispersion in the draft zone from experiment No. 5 (1.0% additive) becomes acceptable.

Abb. 4 zeigt Beispiele der Verteilungen der Größe der Additivteilchen in der Polyestermatrix der Versuche 5 und 6 nach Austritt aus der Düsenbohrung. Als d₅₀ wurde ein mittlerer Durchmesser von 235 nm ermittelt. Die Streuung lag bei CV = 25 bis 26%. Die maximale Teilchengröße in den Proben betrug 680 nm. Fig. 4 shows examples of the distributions of the size of the additive particles in the polyester matrix of experiments 5 and 6 after exiting the nozzle bore. An average diameter of 235 nm was determined as d ₅₀ . The spread was CV = 25 to 26%. The maximum particle size in the samples was 680 nm.

Die Spinnfäden wurden wie in Beispiel 1 strecktexturiert mit dem Unterschied, daß bei höherer Texturiergeschwindigkeit die Temperatur im ersten Heizer auf 220°C erhöht wurde. Die Verarbeitungsgeschwindigkeit konnte bei Versuch 5 und 6 ohne Probleme auf 1000 m/min erhöht werden. Die textilen Kenndaten sind in Tab. 4 zusammengestellt.The filaments were stretch-textured as in Example 1 with the Difference that the temperature in the first heater was increased to 220 ° C. The processing speed could easily be increased to 1000 m / min in experiments 5 and 6. The textile characteristics are summarized in Tab. 4.

In Versuch Nr. 3 und 4 konnte das Verstreckverhältnis nicht genügend hoch eingestellt werden, da die Spannungen bereits zu hoch wurden. Die Anfärbetiefe ist im Vergleich zu unmodifiziertem Polymer, Versuch Nr. 1, deutlich verbessert.In experiment Nos. 3 and 4, the draw ratio was not sufficient be set high because the voltages have already become too high. The Staining depth compared to unmodified polymer is trial No. 1, significantly improved.

Ergebnisse der Strecktexturierung von Versuch Nr. 3-6Results of the stretch texturing of Experiment No. 3-6

Example 3

In dem Spinnsystem gemäß Beispiel 2 und unter den gleichen Spinnbedingungen wurde bei einer Additivkonzentration von konstant 1,2 Gew.-% die Spinnabzugsgeschwindigkeit variiert. Der Polymerdurchsatz ist an die Geschwindigkeit angepaßt worden, um einen etwa konstanten Titer des Spinnfadens zu erhalten.In the spinning system according to Example 2 and under the same Spinning conditions became constant at an additive concentration 1.2% by weight of the spinning take-off speed varies. Of the Polymer throughput has been adjusted to one speed to obtain approximately constant titer of the filament.

Die Spinnfadenkenndaten sind in Tabelle 5 und die Messungen der Verzugszone in Abb. 5 und 6 dargestellt.The spinning thread characteristics are shown in Table 5 and the measurements of the draft zone in Fig. 5 and 6.

Tabelle 5Table 5

Die Spinnfäden wurden wie in Beispiel 2 auf der Strecktexturiermaschine weiterverarbeitet. Die textilen Kenndaten des texturierten Garns sind in Tabelle 6 zusammengestellt.The spun threads were as in Example 2 on the stretch texturing machine processed further. The textile characteristics of the textured yarn are compiled in Table 6.

Ergebnisse der Strecktexturierung von Versuch Nr. 7 bis 11Stretch texturing results of Run Nos. 7 through 11

Versuch 7 läßt kein höheres Geschwindigkeitspotential zu; Versuch 8 liegt an der Grenze der positiven Bewertung; Versuch 10 und 11 ergeben bereits zu hohe Texturierspannungen. Hervorragend angepaßt ist die Additivmenge an die Geschwindigkeit des Versuchs Nr. 9.Experiment 7 does not allow a higher speed potential; Trial 8 lies on the border of the positive evaluation; Trial 10 and 11 result Texturing tensions that are already too high. The is perfectly adapted Amount of additive to the speed of Experiment No. 9.

Die Spinnfäden der Versuche Nr. 10 und 11 wurden bei einer Temperatur von 100°C verstreckt, bei 160°C thermofixiert und mit einer Geschwindigkeit von 1200 m/min abgezogen und auf Copse gespult. The filaments of Run Nos. 10 and 11 were at one temperature stretched from 100 ° C, heat set at 160 ° C and with a Subtracted speed of 1200 m / min and wound on copse.

Das Laufverhalten war positiv. Die textilen Kenndaten und das jeweils angewendete Verstreckverhältnis sind Tabelle 7 zu entnehmen.The running behavior was positive. The textile characteristics and that in each case The draw ratio used is shown in Table 7.

Tabelle 7Table 7

Für die Herstellung verstreckter Garne bei hoher Streckgeschwindigkeit waren die Fäden beider Versuche gut zu gebrauchen.For the production of drawn yarns at high drawing speed the threads of both attempts were good to use.

Example 4

In dem Spinnsystem gemäß Beispiel 2 und bis auf folgende Varianten unter gleichen Spinnbedingungen wurden zwei weitere Polymere als Additive bei entsprechend angepaßten Konzentrationen erprobt. In der Spinndüse wurde bei diesem Vergleich bei Versuch Nr. 12 mit als Additiv-Polymer PA-66, Typ AS 2503, der BASF AG, Ludwigshafen/DE, gröberer Stahlsand der Körnung 250-350 µ eingesetzt. Der Düsendruck stellte sich hier auf 113 bar bei einem Durchsatz von 63 g/min ein. Versuch Nr. 12 mit der bisherigen Sandfüllung brachte hingegen einen Düsendruck von 164 bar. Im Versuch Nr. 13 wurde ein erfindungsgemäßes Additiv-Polymer, Typ GHT 120, der Degussa AG, Frankfurt/DE, zugegeben.In the spinning system according to Example 2 and except for the following variants under the same spinning conditions two more polymers were used as Additives tested at appropriately adjusted concentrations. In the Spinning nozzle was used in this comparison in experiment No. 12 as Additive polymer PA-66, type AS 2503, from BASF AG, Ludwigshafen / DE, Coarser steel sand with a grain size of 250-350 µ is used. The nozzle pressure adjusted itself to 113 bar with a throughput of 63 g / min. Trial No. 12 with the previous sand filling, however, brought one 164 bar nozzle pressure. In experiment no Additive polymer, type GHT 120, from Degussa AG, Frankfurt / DE.

Tabelle 8 enthält die Kenndaten des Spinnfadens, und Abb. 7 die Messungen der Additivverteilung. Vergleichsversuch 12 zeigt deutlich schlechtere Verteilungen; im Vergleich zu Versuch 13 beträgt bei Versuch 12 der mittlere Durchmesser d₅₀ = 600 nm gegenüber 220 nm, CV = 50% gegenüber 28% und der maximale Durchmesser 1740 nm gegenüber 500 nm.Table 8 contains the characteristics of the filament, and Fig. 7 the measurements of the additive distribution. Comparative experiment 12 shows significantly poorer distributions; in comparison to experiment 13 in experiment 12 the mean diameter d ₅₀ = 600 nm compared to 220 nm, CV = 50% compared to 28% and the maximum diameter 1740 nm compared to 500 nm.

Die Reißdehnungen liegen bei beiden Versuchen in dem konventionell praktikablen Bereich für POY. The elongations at break in both tests are conventional practical area for POY.

Tabelle 8Table 8

Die Spinnfäden wurden wie in Beispiel 2 auf der Strecktexturiermaschine weiterverarbeitet. Die textilen Kenndaten der texturierten Garne sind in Tabelle 9 zusammengestellt. The spun threads were as in Example 2 on the stretch texturing machine processed further. The textile characteristics of the textured yarns are compiled in Table 9.

Ergebnisse der Strecktexturierung von Versuche Nr. 12 + 13Results of the stretch texturing of tests No. 12 + 13

Das Strecktexturierverhalten des Vergleichsversuchs Nr. 12 war nicht stabil, die Geschwindigkeit konnte nicht erhöht werden. Wir führen dies auf einen Kombinationseffekt von Additivtyp und den zu großen Teilchen der Additivverteilung zurück. The stretch texturing behavior of Comparative Experiment No. 12 was not stable, the speed could not be increased. We do this on a combination effect of additive type and the oversized particles the additive distribution.

Example 5

Polyethylenterephthalatchips einer Intrinsic Viskosität η_intr = 0,64 dl/g und einem Restwassergehalt von 43 ppm wurde als Additiv- Polymer der Typ HW 55 in einer Konzentration von 0,4 Gew.-%, wie in Beispiel 2, zugegeben, das Gemisch in einem Einschneckenextruder aufgeschmolzen und mit einer Temperatur von 296°C durch eine Produktleitung mit 9 statischen Mischerelementen der Sulzer AG, Zürich/CH, Typ SMX, mittels einer Zahnraddosierpumpe, einem Spinndüsenpaket zugeführt.Polyethylene terephthalate chips with an intrinsic viscosity η _intr = 0.64 dl / g and a residual water content of 43 ppm were added as an additive polymer of type HW 55 in a concentration of 0.4% by weight, as in Example 2, the mixture in melted in a single-screw extruder and fed at a temperature of 296 ° C through a product line with 9 static mixer elements from Sulzer AG, Zurich / CH, type SMX, using a gear metering pump to a spinneret package.

Das Düsenpaket enthielt ein Stahlsandvolumen einer Körnung von 170-250 µ analog zu Beispiel 1, wobei aber als Feinstfilter ein Vliesmaterial von 10 µ eingesetzt wurde. Die Spinndüsenplatte enthielt 24 Bohrungen mit einer Spezifikation entsprechend Beispiel 1. Der Düsendruck für die angewendeten Polymerdurchsätze betrug 183 bzw. 188 bar. Es wurde ein d₅₀ des Additivpolymers in der Polyestermatrix nach Austritt aus der Düsenbohrung von 240 nm gemessen.The nozzle package contained a volume of steel sand with a grain size of 170-250 .mu.m analogous to Example 1, but a non-woven material of 10 .mu.m was used as the fine filter. The spinneret plate contained 24 bores with a specification corresponding to Example 1. The nozzle pressure for the polymer throughputs used was 183 and 188 bar. Ad _{50 of} the additive polymer in the polyester matrix was measured after leaving the nozzle bore of 240 nm.

Die Schmelzefäden wurden in einem perforierten Rohr durch selbst angesaugte Umgebungsluft abgekühlt. In einem Abstand von 1450 mm unterhalb der Spinndüse wurde mittels einer Spinnöl-Wasser-Emulsion eine Präparationsmenge von 0,53% auf den Faden aufgebracht. Anschließend wurden die Filamente in einem Jet bei einem Luftdruck von 5,5 bar entangelt und in einem Wickelaggregat der Barmag AG, Remscheid/DE, Typ CW8T, abgezogen und bei verschiedenen Geschwindigkeiten aufgespult. The melt threads were in a perforated tube by themselves sucked in ambient air cooled. At a distance of 1450 mm Below the spinneret was a spinning oil-water emulsion applied a preparation amount of 0.53% to the thread. The filaments were then in a jet at an air pressure of 5.5 bar deflated and in a winding unit from Barmag AG, Remscheid / DE, type CW8T, deducted and at different Speeds wound up.

Die derart hergestellten Fäden hatten einen Nenntiter von 75f24 dtex, waren hochorientiert und mußten nicht mehr nachverstreckt werden. Die textilen Kenndaten enthält Tabelle 10. Das Laufverhalten war positiv.The threads produced in this way had a nominal titer of 75f24 dtex, were highly oriented and no longer had to be stretched. The Table 10 contains characteristic textile data. The running behavior was positive.

Tabelle 10Table 10

Claims

1. A process for processing polymer mixtures based on polyester or polyamide with a take-off speed when spinning ≧ 1500 m / min to form filaments with an elongation at break ≦ 180%, characterized in that the polyester or polyamide has a second amorphous polymer in an amount of 0, 05 to 5% by weight is added, the second polymer being a copolymer which is composed of at least two of the following monomer units:
A = monomer of the acrylic or methacrylic acid alkyl ester type
B = maleic acid or maleic anhydride type monomer
C = styrene type monomer
with 0 to 90% by weight of A, 0 to 40% by weight of B and 5 to 85% by weight of C (total equal to 100%).

2. The method according to claim 1, characterized in that the Melt mixture is treated so shearingly that the middle Particle size of the second polymer immediately after exiting the spinneret is at most 400 nm.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the processing into rovings for the stretch texturing, the take-off speed is in the range from 2500 to about 8000 m / min and the amount of the second polymer, depending on the take-off speed, a maximum of the amount M. corresponds, whereby the size M is defined by

4. The method according to claim 3, characterized in that the amount added of the second polymer as a function of the withdrawal speed corresponds minimally to the amount N, the size N being defined by

5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that at a take-off speed of at least 2500 m / min, the added amount of the second polymer is adjusted so that the The length of the draft zone is between 250 and 700 mm.

6. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the filaments are first wound up and then one Stretch texturing at a processing speed of at least 750 m / min.

7. The method according to any one of claims 1-2, characterized in that the filaments are first wound up and then one Stretching machine with a processing speed of at least 800 m / min.

8. The method according to any one of claims 1-2, characterized in that after spinning and stripping the filaments directly between Godets are mechanically stretched, then heat set and then with a winding speed ≧ 4000 m / min as fully drawn yarn can be wound up.

9. The method according to any one of claims 1-2, characterized in that a highly oriented (HOY) fully drawn yarn at winding speeds ≧ 6000 m / min is obtained.

10. The method according to claim 9, characterized in that the added amount of the second polymer, depending on the withdrawal speed, corresponds at most to the amount P, the size P being defined by

11. The method according to any one of claims 1-10, characterized in that the second polymer from 50 to 85 wt .-% A, 5 to 20 wt .-% B and 5 to 30% by weight of C (total equal to 100%).

12. The method according to claim 11, characterized in that the second Polymer from 60 to 80 wt .-% methyl methacrylate units, 5 to 15% by weight of maleic anhydride units and 5 to 25% by weight Styrene units (total equal to 100%).