DE19937728A1 - HMLS-Fäden aus Polyester und Spinnstreckverfahren zu deren Herstellung - Google Patents
HMLS-Fäden aus Polyester und Spinnstreckverfahren zu deren HerstellungInfo
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Abstract
HMLS-Fäden, bestehend aus einem Polyester, 0,1 bis 2,5 Gew.-% inkompatiblen, thermoplastisch verarbeitbaren, amorphen polymeren Additivs mit einer Glasumwandlungstemperatur von 90 bis 170 C und einem Verhältnis seiner Schmelzeviskosität zu der der Polyesterkomponente von 1 : 1 bis 7 : 1, und 0 bis 5,0 Gew.-% üblicher Zusatzstoffe, wobei das polymere Additiv in den Fäden in Form von Fibrillen mit einem mittleren Durchmesser von 6 80 nm vorliegt. DOLLAR A Verfahren zur Herstellung dieser HMLS-Fäden durch statisches Mischen unter Scherung des Polyesters und des polymeren Additivs sowie ggf. der Zusatzstoffe, Verspinnen der Mischung bei einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von 2500 bis 4000 m/min zu Spinnfäden, die verstreckt, thermofixiert und aufgewickelt werden, wobei die Konzentration des polymeren Additivs als Funktion der vorgegebenen Spinnabzugsgeschwindigkeit und der gewünschten Doppelbrechung der Spinnfäden bestimmt wird.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf HMLS-Fäden aus Polyester mit einer
Reißfestigkeit von < 70 cN/tex, einem LASE 5 von < 35 cN/tex und einem
Heißluftschrumpf bei 160°C von 1,5-3,5% sowie auf ein
Spinnstreckverfahren zur Herstellung der HMLS-Fäden. Unter HMLS-Fäden
sind hierbei multifile verstreckte Polyesterfäden mit hohem Modul und
niedrigem Schrumpf (high modulus, low shrinkage) zu verstehen.
Multifile Polyethylenterephthalat-Fäden mit hohem LASE 5 (die
spezifische Kraft, die im Kraft-Dehnungsdiagramm einer Dehnung von 5%
entspricht) und geringem Thermoschrumpf sowie Verfahren zu deren
Herstellung sind bekannt, wobei die Garne für industrielle Anwendungen,
wie Reifencord, eingesetzt werden. U. a. sind solche Verfahren in den
Patentschriften US 5,067,538, EP 0423 213 B, US 4,101,525,
USP 5,472,781 beschrieben. In diesen Publikationen wird deutlich, daß
mit zunehmender Spinnabzugsgeschwindigkeit das anwendbare
Streckverhältnis sinkt, die Steilheit des Kraft-Dehnungs-Diagrammes,
d. h. der LASE 5 ansteigt, der Thermoschrumpf sinkt und die erreichbare
Festigkeit abnimmt. Der Abfall des anwendbaren Streckverhältnisses ist
bedingt durch den Anstieg der Orientierung im Spinnfaden und
charakterisiert durch einen Anstieg der Doppelbrechung des Spinnfadens.
Im US-Patent 4,491,657 werden bei 3000 m/min Spinngeschwindigkeit, im
nachgeschalteten Streckprozeß nur noch Reißfestigkeiten um 62 cN/tex
erreicht. Im EP 0 423 213 B zeigen Tabelle 2 und 5, daß bei in der
Praxis anwendbaren Streckverhältnissen bereits bei
Spinngeschwindigkeiten von 2900 m/min gerade noch eine Reißfestigkeit
von 69 cN/tex erreicht wird.
Der Abfall des anwendbaren Streckverhältnisses mit steigender
Spinngeschwindigkeit wird durch höhere Spinnviskositäten noch
verstärkt, wie das US-Patent 5,067,538 zeigt. Darin ist das anwendbare
Streckverhältnis bei einer Intrinsic Viskosität des Polymeren von
0,88 dl/g schon so gering, daß Endgeschwindigkeiten über 6000 m/min
nicht mehr möglich sind. In der EP 0 169 415 A wird ein
Polyesterspinnfaden mit einer Intrinsic-Viskosität über 0,9 dl/g
beschrieben. Die für die verschiedenen Spinngeschwindigkeiten
anwendbaren Streckverhältnisse sind so gering, daß erst bei sehr hohen
Spinnabzugsgeschwindigkeiten von über 3500 m/min beim Spinnstrecken
effiziente Endgeschwindigkeiten von über 6000 m/min möglich werden. In
der EP 0 546 859 A wird ein Polyesterfaden bei Spinnabzugsgeschwindig
keiten von 2500 bis 4000 m/min erzeugt. Auch hier ergeben sich durch
die geringe Verstreckbarkeit, selbst bei Spinnabzugsgeschwindigkeiten
von 4000 m/min, beim Hochgeschwindigkeits-Spinnstrecken
Endgeschwindigkeiten von gerade 6000 m/min, wobei die Reißfestigkeit
kleiner als 65 cN/tex ist.
In der EP 0 438 421 B1 wird darüber hinaus deutlich gemacht, daß das
Hochgeschwindigkeits-Spinnstrecken zu Fäden mit vielen Kapillarbrüchen
führt. Deshalb wird dort eine den Streckpunkt festlegende Einrichtung
eingeführt, welche das Kapillarbruchniveau solcher HMLS-Fäden im besten
Fall auf 20 Defekte/10 km absenkt.
Verstreckte Garne mit Reißfestigkeiten über 70 cN/tex und geringem
Thermoschrumpf, hergestellt mit Spinngeschwindigkeiten über 2500 m/min,
werden auch in der EP 0 526 740 B beschrieben. Diese Garne bestehen aus
einem Polyesterrohstoff auf der Basis eines durch Copolymerisation
modifizierten Polyethylenterephthalates. Der Einbau dieser
Modifizierungskomponenten erfolgt in die Polymerkette während des
Polymerbildungsprozesses, was die Flexibilität des Spinnbetriebes
beeinträchtigt.
Des weiteren ist aus WO 99-07927A1 bekannt, daß die Reißdehnung von bei
Abzugsgeschwindigkeiten von mindestens 2500 m/min ersponnenen,
vororientierten Polyesterfilamenten (POY) durch Zusatz von amorphen,
thermoplastisch verarbeitbaren Copolymeren auf Basis von Styrol,
Acrylsäure und/oder Maleinsäure bzw. deren Derivaten gegenüber der
Reißdehnung von unter gleichen Bedingungen ersponnenen
Polyesterfilamenten ohne Zusatz erhöht werden kann. Angaben zur
Herstellung von HMLS-Fäden im Spinnstreckprozeß sind nicht enthalten.
EP 0 047 464 B betrifft ein unverstrecktes Polyester-Garn, wobei durch
Zusatz von 0,2-10 Gew.-% eines Polymeren des Typs CH2-CR1R2 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 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 neben der
chemischen Additivstruktur, die ein Verdehnen der Additivmoleküle kaum
zuläßt, die geringe Mobilität und die Kompabilität von Polyester und
Additiv sein.
EP 0 631 638 B beschreibt Fasern aus überwiegend PET, welches 0,1-5
Gew.-% eines zu 50-90% imidisierten Polymethacrylsäurealkylesters
enthält. Die bei Geschwindigkeiten von 500-10000 m/min erhaltenen
und nachfolgend endverstreckten Fasern sollen einen höheren
Anfangsmodul aufweisen. In den Beispielen für Industriegarne läßt sich
der Einfluß auf den Modul aber nicht ohne weiteres nachvollziehen; im
allgemeinen sind die erzielten Festigkeiten niedrig, was ein
erheblicher Nachteil für dieses Produkt ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, HMLS-Fäden mit
einer Reißfestigkeit < 70 cN/tex, einem LASE 5 < 35 cN/tex und einem
Heißluftschrumpf bei 160°C von 1,5 bis 3,5% zur Verfügung zu stellen,
sowie ein Spinnstreckverfahren zu deren Herstellung zu schaffen, bei
dem Endgeschwindigkeiten von über 6000 m/min gefahren werden können,
auch bei höchstviskosem Polyester, und unter Minimierung der Anzahl der
Kapillarbrüche. Die gewünschten HMLS-Fäden sollten bei hohen
Spinngeschwindigkeiten herzustellen sein, ohne daß eine chemische
Modifizierung des Polyesterrohstoffes notwendig wird, welche die
Flexibilität der Spinnanlage reduzieren würde. Außerdem sollte es
möglich sein, die HMLS-Fäden maßgeschneidert für den jeweiligen
Anwendungszweck durch Einstellung der Doppelbrechung im Spinnfaden
weitgehendst unabhängig von der Spinnabzugsgeschwindigkeit zu erzeugen.
Dabei sollten Doppelbrechungen im Bereich von 30 . 10-3 bis 55 . 10-3
einstellbar sein.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch HMLS-Fäden aus
Polyester und ein Spinnstreckverfahren zu deren Herstellung gemäß den
Angaben der Patentansprüche gelöst.
Unter Polyester sind hierbei Poly(C2-4-alkylen)-terephthalate, welche
bis zu 15 Mol-% anderen Dicarbonsäuren und oder Diole, wie z. B.
Isophthalsäure, Adipinsäure, Diethylenglykol, Polyethylenglykol,
1,4-Cyclohexandimethanol, oder die jeweils anderen C2-4-Alkylenglykole,
enthalten können, zu verstehen. Bevorzugt ist Polyethylenterephthalat
mit einer Intrinsic Viskosität (I. V.) im Bereich von 0,8 bis 1,4 dl/g,
Polypropylenterephthalat mit einer I. V. von 0,9 bis 1,6 dl/g und
Polybutylenterephthalat mit einer I. V. von 0,9 bis 1,8 dl/g. Übliche
Zusatzstoffe, wie Farbstoffe, Mattierungsmittel, Stabilisatoren,
Antistatika, Gleitmittel, Verzweigungsmittel, können dem Polyester-
oder dem Polyester-Additiv-Gemisch in Mengen von 0 bis 5,0 Gew.-% ohne
Nachteil zugesetzt werden.
Erfindungsgemäß wird der Polyester in der Schmelze mit einem amorphen,
thermoplastisch verarbeitbaren, inkompatiblen, polymeren Additiv, das
eine Glasumwandlungstemperatur von 90 bis 170°C aufweist, versetzt,
wobei das Verhältnis der Schmelzeviskosität des Additivs zur
Schmelzeviskosität des Polyesters 1 : 1 bis 7 : 1 beträgt, die Mischung
in einem statischen Mischer unter Scherung behandelt, wobei die
Scherrate 16 bis 128 s-1 beträgt, und das Produkt aus der Scherrate und
der 0,8ten Potenz der Verweilzeit in Sekunden auf einen Wert von
mindestens 250 eingestellt wird, und die Mischung anschließend mit
einer Spinnabzugsgeschwindigkeit v von 2500 bis 4000 m/min versponnen,
verstreckt, thermobehandelt und mit ≧ 6000 m/min aufgewickelt wird.
Die dem Polyester zuzusetzenden Additivpolymere können, sofern sie die
genannten physikalischen Eigenschaften besitzen, eine unterschiedliche
chemische Zusammensetzung aufweisen. Bevorzugt werden drei verschiedene
Polymertypen, nämlich
- 1. Ein Polymer, welches folgende Monomereinheiten enthält:
- 1. A = Acrylsäure, Methacrylsäure oder CH2=CR-COOR', wobei R ein H-Atom oder eine CH3-Gruppe und R' ein C1-15-Alkylrest oder ein C5-12-Cycloalkylrest oder ein C6-14-Arylrest ist,
- 2. B = Styrol oder C1-3-alkylsubstituierte Styrole,
- 2. Ein Polymer, welches folgende Monomereinheiten enthält:
- 1. C = Styrol oder C1-3-alkylsubstituierte Styrole,
- 2. D = eines oder mehrere Monomere der Formel I, II oder III
wobei R1, R2 und R3 jeweils ein H-Atom oder ein C1-15- Alkylrest oder ein C5-12-Cycloalkylrest oder ein C6-14- Arylrest sind,
- 3. Ein Polymer, welches folgende Monomereinheiten enthält:
- 1. E = Acrylsäure, Methacrylsäure oder CH2=CR-COOR', wobei R ein H-Atom oder eine CH3-Gruppe und R' ein C1-15-Alkylrest oder ein C5-12-Cycloalkylrest oder ein C6-14-Arylrest ist,
- 2. F = Styrol oder C1-3-alkylsubstituierte Styrole,
- 3. G = eines oder mehrere Monomere der Formel I, II oder III
wobei R1, R2 und R3 jeweils ein H-Atom oder ein C1-15- Alkylrest oder ein C5-12-Cycloalkylrest oder ein C6-14- Arylrest sind, - 4. H = eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter mit E und/oder mit F und/oder G copolymerisierbarer Monomerer aus der Gruppe, welche aus α-Methylstyrol, Vinylacetat, Acrylsäureestern, Methacrylsäureestern, die von E verschieden sind, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, halogensubstituierten Styrolen, Vinylestern, Isopropenylethern und Dienen besteht,
Es handelt sich bei der Komponente H um eine optionale Komponente.
Obwohl die erfindungsgemäß zu erzielenden Vorteile bereits durch
Polymere, welche Komponenten aus den Gruppen E bis G aufweisen,
erreicht werden können, treten die erfindungsgemäß zu erzielenden
Vorteile auch auf, wenn am Aufbau des erfindungsgemäß einzusetzenden
Polymeren weitere Monomere aus der Gruppe H beteiligt sind.
Die Komponente H wird vorzugsweise so ausgewählt, daß sie keinen
nachteiligen Effekt auf die Eigenschaften des erfindungsgemäß zu
verwendenden Polymers hat. Die Komponente H kann u. a. deswegen
eingesetzt werden, um die Eigenschaften des Polymeren auf erwünschte
Weise zu modifizieren, beispielsweise durch Steigerungen oder
Verbesserungen der Fließeigenschaften, wenn das Polymer auf die
Schmelztemperatur erhitzt wird, oder zur Reduzierung einer Restfarbe im
Polymer oder durch Verwendung eines polyfunktionellen Monomeren, um auf
diese Art und Weise ein gewisses Maß an Vernetzung in das Polymer
einzuführen. Daneben kann H auch so gewählt werden, daß eine
Copolymerisation von Komponenten E bis G überhaupt erst möglich oder
unterstützt wird, wie im Fall von MSA und MMA, die an sich nicht
copolymerisieren, jedoch bei Zusatz einer dritten Komponente wie Styrol
problemlos copolymerisieren.
Zu den für diesen Zweck geeigneten Monomeren gehören u. a. Vinylester,
Ester der Acrylsäure, beispielsweise Methyl- und Ethylacrylat, Ester
der Methacrylsäure, die sich von Methylmethacrylat unterscheiden,
beispielsweise Butylmethacrylat und Ethylhexylmethacrylat,
Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Styrol, α-Methylstyrol und die
verschiedenen halogensubstituierten Styrole, Vinyl- und
Isopropenylether, Diene, wie beispielsweise 1,3-Butadien und
Divinylbenzol. Die Farbverminderung des Polymeren kann beispielsweise
besonders bevorzugt durch Einsatz eines elektronenreichen Monomeren,
wie beispielsweise eines Vinylethers, Vinylacetat, Styrol oder
α-Methylstyrol, erreicht werden. Besonders bevorzugt unter den
Verbindungen der Komponente H sind aromatische Vinylmonomere, wie
beispielsweise Styrol oder α-Methylstyrol.
Die Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Polymere ist an
sich bekannt. Sie können in Substanz-, Lösungs-, Suspensions- oder
Emulsionspolymerisation hergestellt werden. Hilfreiche Hinweise finden
sich hinsichtlich der Substanzpolymerisation bei Houben-Weyl, Band E20,
Teil 2 (1987), Seite 1145ff. Hinweise zur Lösungspolymerisation findet
man eben dort auf Seite 1149ff beschrieben, während die
Emulsionspolymerisation eben dort auf Seite 1150ff ausgeführt und
erläutert wird.
Besonders bevorzugt sind im Rahmen der Erfindung Perlpolymerisate,
deren Teilchengröße in einem besonders günstigen Bereich liegt.
Bevorzugt liegen die erfindungsgemäß durch beispielsweise Einmischen in
die Schmelze der Faserpolymeren zu verwendenden Polymere in Form von
Teilchen mit einem mittleren Durchmesser von 0,1 bis 1,0 mm vor. Es
sind jedoch auch größere oder kleinere Perlen oder Granulate
einsetzbar, wobei aber kleinere Perlen besondere Anforderungen an die
Logistik, wie Fördern und Trocknen, stellen.
Die imidisierten Polymertypen 2 und 3 können sowohl aus den Monomeren
unter Verwendung eines monomeren Imids hergestellt werden als auch
durch nachträgliche vollständige oder bevorzugt partielle Imidisierung
eines das entsprechende Maleinsäurederivat enthaltenden Polymers.
Erhalten werden diese Additivpolymere beispielsweise durch vollständige
oder bevorzugt partielle Umsetzung des entsprechenden Polymers in der
Schmelzphase mit Ammoniak oder einem primären Alkyl- oder Arylamin,
beispielsweise Anilin (Encyclopedia of Polymer Science and Engineering
Vol. 16 [1989], Wiley-Verlag, Seite 78). Sämtliche erfindungsgemäßen
Polymere als auch, soweit gegeben, deren nicht imidisierte
Ausgangspolymere sind im Handel erhältlich oder nach einem für den
Fachmann geläufigen Verfahren herstellbar.
Die Konzentration c des polymeren Additivs in Gew.-% im Polyester wird
hierbei in Funktion der vorgegebenen Abzugsgeschwindigkeit v in m/min
und der gewünschten Doppelbrechung des Spinnfadens Δn gemäß
nachstehender Formeln bestimmt:
x . f1 ≦ c ≦ x . f2 (1)
wobei
Δn = Doppelbrechung des erfindungsgemäßen Spinnfadens aus
Polyester mit Additivzusatz,
Δno = Doppelbrechung von unter gleichen Spinnbedingungen, wie erfindungsgemäß, hergestellten Spinnfäden aus Polyester ohne Additivzusatz,
Dn < Δno
x = 1 für Additiv-Polymere des Typs 1 oder 3, und
x = 2,8 für Additiv-Polymere des Typs 2 (ohne Acrylverbindung).
Δno = Doppelbrechung von unter gleichen Spinnbedingungen, wie erfindungsgemäß, hergestellten Spinnfäden aus Polyester ohne Additivzusatz,
Dn < Δno
x = 1 für Additiv-Polymere des Typs 1 oder 3, und
x = 2,8 für Additiv-Polymere des Typs 2 (ohne Acrylverbindung).
Das Additiv-Polymer ist mit dem Polyester inkompatibel, das heißt, daß
das Additiv in der Polyester-Matrix weitgehend unlöslich ist. Der
Polyester und das Additiv-Polymer bilden dabei zwei Phasen, die
mikroskopisch unterschieden werden können. Weiterhin muß das Copolymer
eine Glasumwandlungstemperatur (bestimmt durch DSC mit 10°C/min
Aufheizrate) von 90 bis 170°C haben und thermoplastisch verarbeitbar
sein.
Die Schmelzeviskosität des Copolymeren ist dabei so zu wählen, daß das
Verhältnis seiner auf die Meßzeit Null extrapolierten
Schmelzeviskosität, gemessen bei einer Oszillationsrate von 2,4 Hz und
einer Temperatur, die gleich der Schmelztemperatur des Polyesters plus
34,0°C ist (für Polyethylenterephthalat 290°C) relativ zu derjenigen
des Polyesters, gemessen unter gleichen Bedingungen, zwischen 1 : 1 und
7 : 1 liegt. D. h. die Schmelzeviskosität des Polymeren ist mindestens
gleich oder bevorzugt höher als die des Polyesters. Erst durch die Wahl
eines spezifischen Viskositätsverhältnisses von Additiv und Polyester
wird der optimale Wirkungsgrad erreicht. Bei einem derart optimierten
Viskositätsverhältnis ist eine Minimierung der Menge des
Additivzusatzes möglich, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens
besonders hoch wird. Überraschenderweise liegt das erfindungsgemäß als
ideal ermittelte Viskositätsverhältnis für die Verwendung von
Polymermischungen zur Herstellung von HMLS-Fäden oberhalb des
Bereiches, welcher in der Literatur für das Vermischen zweier Polymere
als günstig ausgewiesen wird. Im Gegensatz zum Stand der Technik waren
Polymermischungen mit hochmolekularen Additivpolymeren ausgezeichnet
verspinnbar.
Bedingt durch die hohe Fließaktivierungsenergie der Additivpolymere
erhöht sich das Viskositätsverhältnis nach Austritt der Polymermischung
aus der Spinndüse im Bereich der Fadenbildung noch drastisch. Hierbei
ist die Fließaktivierungsenergie (E) ein Maß für die Änderungsrate der
Nullviskosität in Abhängigkeit von der Änderung der Meßtemperatur,
wobei die Nullviskosität die auf die Scherrate 0 extrapolierte
Viskosität ist. (M. Pahl et al., Praktische Rheologie der Kunststoffe
und Elastomere, VDI-Verlag, Düsseldorf (1995), Seiten 256ff). Durch
die Wahl eines günstigen Viskositätsverhältnisses erzielt man eine
besonders enge Teilchengrößenverteilung des Additivs in der
Polyestermatrix und durch Kombination des Viskositätsverhältnisses mit
einer Fließaktivierungsenergie von deutlich mehr als die des Polyesters
(PET etwa 60 kJ/mol), d. h. von mehr als 80 kJ/mol erhält man die
Fibrillenstruktur des Additivs im Spinnfaden. Die im Vergleich zum
Polyester hohe Glasumwandlungstemperatur stellt eine schnelle
Verfestigung dieser Fibrillenstruktur im Spinnfaden sicher. Die
maximalen Teilchengrößen des Additiv-Polymers liegen dabei unmittelbar
nach Austritt aus der Spinndüse bei etwa 1000 nm, während die mittlere
Teilchengröße 400 nm oder weniger beträgt. Nach dem Verziehen unterhalb
der Spinndüse und dem Verstrecken entstehen Fibrillen mit einem
mittleren Durchmesser ≦ 80 nm.
Bevorzugt liegt das Verhältnis der Schmelzeviskosität des Copolymers zu
der des Polyesters unter oben genannten Bedingungen zwischen 1,5 : 1
und 5 : 1. Unter diesen Bedingungen beträgt die mittlere Teilchengröße
des Additivpolymers unmittelbar nach Austritt aus der Spinndüse
120-300 nm, und es entstehen Fibrillen mit einem mittleren Durchmesser von
etwa 40 nm.
Die Vermischung des Additivpolymers mit dem Matrixpolymer erfolgt durch
Zugabe als Feststoff zu den Matrixpolymerchips im Extrudereinlauf mit
Chipsmischer oder gravimetrischer Dosierung oder alternativ durch
Aufschmelzen des Additivpolymers, Dosierung mittels Zahnradpumpe und
Einspeisung in den Schmelzestrom des Matrixpolymers. Auch sogenannte
Masterbatch-Techniken sind möglich, wobei das Additiv als Konzentrat in
Polyesterchips, die später im festen oder geschmolzenen Zustand dem
Matrix-Polyester zugesetzt werden, vorliegt. Auch der Zusatz zu einem
Teilstrom des Matrix-Polymers, der dann dem Hauptstrom des Matrix-
Polymers zugemischt wird, ist praktikabel.
Anschließend erfolgt die Herstellung einer homogenen Verteilung durch
Mischung mittels statischer Mischer. Vorteilhafterweise wird durch
spezifische Wahl des Mischers und der Dauer des Mischvorgangs eine
definierte Teilchenverteilung eingestellt, bevor die Schmelzemischung
durch Produktverteilungsleitungen zu den einzelnen Spinnstellen und
Spinndüsen weitergeleitet wird. Mischer mit einer Scherrate von 16 bis
128 sec-1 haben sich bewährt. Dabei soll das Produkt aus Scherrate (s-1)
und der 0,8ten Potenz der Verweilzeit (in sec) mindestens 250,
vorzugsweise 350 bis 1250 betragen. Werte über 2500 werden im allg.
vermieden, um den Druckabfall in den Rohrleitungen limitiert zu halten.
Hierbei ist die Scherrate definiert durch die Scherrate im Leerrohr
(s-1) mal dem Mischerfaktor, wobei der Mischerfaktor eine
charakteristische Kenngröße des Mischertyps ist. Für Sulzer-SMX-Typen
beispielsweise beträgt dieser Faktor etwa 7-8. Die Scherrate γ im
Leerrohr berechnet sich gemäß
und die Verweilzeit t (s) gemäß
wobei
F = Fördermenge des Polymeren (g/min)
V2 = Innenvolumen des Leerrohres (cm3)
R = Leerrohrradius (mm)
ε = Leervolumenanteil (bei Sulzer-SMX-Typen 0,84 bis 0,88)
δ = Nenndichte der Polymermischung in der Schmelze (etwa 1,2 g/cm3).
F = Fördermenge des Polymeren (g/min)
V2 = Innenvolumen des Leerrohres (cm3)
R = Leerrohrradius (mm)
ε = Leervolumenanteil (bei Sulzer-SMX-Typen 0,84 bis 0,88)
δ = Nenndichte der Polymermischung in der Schmelze (etwa 1,2 g/cm3).
Sowohl das Vermischen der beiden Polymere als auch das nachfolgende
Verspinnen der Polymermischung erfolgt bei Temperaturen, je nach
Matrix-Polymer, im Bereich von 220 bis 320°C, bevorzugt bei
(Schmelztemperatur des Matrix-Polymer + 34) + 25/- 20°C. Für PET
werden vorzugsweise Temperaturen von 270 bis 315°C eingestellt.
Die Herstellung der HMLS-Fäden aus den erfindungsgemäßen
Polymermischungen durch Spinnen mit Abzugsgeschwindigkeiten von 2500
bis 4000 m/min. Verstrecken, Thermofixieren und Aufwickeln geschieht
unter Verwendung an sich bekannter Spinnstreckeinrichtungen in gleicher
Weise wie bei Polyester ohne Additiv. Hierbei wird das Filterpaket nach
dem bekannten Stand der Technik mit Filtereinrichtungen und/oder losen
Filtermedien bestückt.
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 Erstarrungstemperatur abgekühlt, so daß ein
Verkleben oder Aufstauchen an dem folgenden Fadenleitorgan vermieden
wird. Die Kühlluft kann durch Quer- oder Radialanblasung aus einem
Klimasystem zugeführt werden. Nach Abkühlung werden die Spinnfäden mit
Spinnpräparation beaufschlagt, über Galettensysteme mit definierter
Geschwindigkeit abgezogen, anschließend verstreckt, thermofixiert und
schließlich aufgewickelt. Vorteilhafterweise können Fadenverwirbelungs
einrichtungen in den Prozeß eingeschlossen werden.
Typisch für HMLS-Fäden aus Polyester ist es, daß sie in großen
Direktschmelze-Spinnanlagen hergestellt werden, in denen die Schmelze
über lange beheizte Produktleitungen auf die einzelnen Spinnlinien und
innerhalb der Linien auf die einzelnen Spinnsysteme verteilt wird.
Hierbei stellt eine Spinnlinie eine Aneinanderreihung von mindestens
einer Reihe von Spinnsystemen dar und ein Spinnsystem die kleinste
Spinneinheit mit einem Spinnkopf, der mindestens ein Spinndüsenpaket
einschließlich Spinndüsenplatten enthält. Die Schmelze unterliegt in
derartigen Systemen einer hohen thermischen Belastung bei Verweilzeiten
bis zu 35 min. Die Effektivität des erfindungsgemäßen Polymeradditivs
führt dabei infolge der hohen thermischen Stabilität des Additivs zu
keinen nennenswerten Einschränkungen seiner Wirkung, so daß eine
geringe Zugabemenge des Additives ≦ 2,5% und in vielen Fällen ≦ 1,5%
trotz hoher thermischer Belastung ausreicht.
Die Eigenschaften des Additivpolymers und die Mischtechnik bewirken,
daß das Additivpolymer unmittelbar nach Austritt der Polymermischung
aus der Spinndüse kugelähnliche oder länglich verformte Teilchen im
Matrixpolymer bildet. Beste Bedingungen ergaben sich, wenn die mittlere
Teilchengröße (arithmetisches Mittel) d50 ≦ 400 nm war, und der Anteil
von Teilchen < 1000 nm in einem Probenquerschnitt unter 1% lag.
Die Beeinflussung dieser Teilchen durch den Spinnverzug bzw. die
Verstreckung konnte analytisch nachgewiesen werden. Neue Untersuchungen
der Fäden nach dem TEM-Verfahren (Transmissions-Elektronenmikroskopie)
haben gezeigt, daß dort eine fibrillenartige Struktur vorliegt. Der
mittlere Durchmesser der Fibrillen wurde mit ca. 40 nm und das
Längen-/Durchmesserverhältnis der Fibrillen zu < 50 abgeschätzt. Diese
Fibrillen bedingen eine "Mikrorauhigkeit" der Faseroberfläche, was zu
einer verbesserten Cord/Gummi-Haftung führt und bei der Verwendung des
Garnes z. B. als Reifencord sehr geschätzt wird. Werden diese Fibrillen
nicht gebildet oder sind die Additivteilchen nach Austritt aus der
Spinndüse im Durchmesser zu groß oder ist die Größenverteilung zu
ungleichmäßig, was bei ungenügendem Viskositätsverhältnis der Fall ist,
so geht der Wirkungseffekt verloren.
Ferner ist für die Wirksamkeit der Additive gemäß dieser Erfindung eine
Glasumwandlungstemperatur von 90 bis 170°C, sowie vorzugsweise eine
Fließaktivierungsenergie der Additiv-Polymere von mindestens 80 kJ/mol,
also eine höhere Fließaktivierungsenergie als die der Polyestermatrix
erforderlich. Unter dieser Voraussetzung ist es möglich, daß die
Additivfibrillen vor der Polyestermatrix erstarren und einen
erheblichen Anteil der anliegenden Spinnspannung aufnehmen. Die
bevorzugt anzuwendenden Additive zeichnen sich zudem durch eine hohe
Thermostabilität aus. So werden in den bei großer Verweilzeit und/oder
hoher Temperatur betriebenen Direktspinnanlagen die
Wirksamkeitsverluste durch Additivzersetzung minimiert.
Die Verstreckung erfolgt in an sich bekannter Weise in mindestens einer
Stufe zwischen unterschiedlich beheizten Galettensystemen, vorzugsweise
zweistufig. Bevorzugt erfolgt das Verstrecken des Spinnfadens unter
Anwendung eines Streckverhältnisses DR, für das in Funktion der
Abzugsgeschwindigkeit v in m/min und der Konzentration c des Additiv-
Copolymers in Gew.-% gilt:
f3 ≦ DR ≦ f4 (4)
wobei
f3 = -5 . 10-4 . v - 1,6 . 10-4 . v . c/x + 0,98 . c/x + 3,55 (5)
f4 = -5 . 10-4 . v - 2,4 . 10-4 . v . c/x + 1,46 . c/x + 3,55 (6).
Bei mehrstufiger Verstreckung ist DR das Produkt aus den Einzel-
Streckverhältnissen. Die Aufwickelgeschwindigkeit ist gleich dem
Produkt aus Spinngeschwindigkeit v, dem Streckverhältnis DR und dem
Relaxverhältnis.
Die erfindungsgemäßen HMLS-Fäden besitzen zumindest die gleichen
Qualitätswerte, wie analog hergestellte Garne ohne polymeres Additiv.
Die in den nachfolgenden Beispielen und im vorstehenden Text
angegebenen Eigenschaftswerte wurden, wie folgt, ermittelt:
Additivfibrillen: Die Untersuchung der Mikrotom-Dünnschnitte der Fäden erfolgte mittels Transmissions-Elektronenmikroskopie und anschließender bildanalytischer Auswertung, wobei der Durchmesser der Fibrillen bewertet wurde, und die Länge aus dem in Proben unmittelbar nach der Spinndüse ermittelten Teilchendurchmesser abgeschätzt wurde.
Additivfibrillen: Die Untersuchung der Mikrotom-Dünnschnitte der Fäden erfolgte mittels Transmissions-Elektronenmikroskopie und anschließender bildanalytischer Auswertung, wobei der Durchmesser der Fibrillen bewertet wurde, und die Länge aus dem in Proben unmittelbar nach der Spinndüse ermittelten Teilchendurchmesser abgeschätzt wurde.
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.-Teile) bei 25°C bestimmt.
Zur Bestimmung der Schmelzeviskosität (Anfangsviskosität) wurde das
Polymer im Vakuum auf einen Wassergehalt ≦ 1000 ppm (Polyester
≦ 50 ppm) getrocknet. Anschließend wurde das Granulat in einem Kegel-
Platte-Rheometer, Typ UM100, Physica Meßtechnik GmbH, Stuttgart/DE,
unter Beschleierung mit Stickstoff auf die temperierte Meßplatte
eingebracht. Dabei wurde der Meßkegel (MK210) nach dem Aufschmelzen der
Probe, d. h. nach ca. 30 Sekunden, auf der Meßplatte positioniert. Die
Messung wurde nach einer weiteren Aufheizperiode von 60 Sekunden
gestartet (Meßzeit = 0 Sekunden). Die Meßtemperatur betrug 290°C für
Polyethylenterephthalat und Additiv-Polymere, welche
Polyethylenterephthalat zugesetzt werden, bzw. war gleich der
Schmelztemperatur des betroffenen Polyesters plus 34,0°C. Die so
festgelegte Meßtemperatur entspricht der typischen Verarbeitungs- oder
Spinntemperatur des jeweiligen Polyesters. Die Probenmenge wurde so
gewählt, daß der Rheometerspalt vollständig ausgefüllt war. Die Messung
wurde in Oszillation mit der Frequenz 2,4 Hz (entsprechend einer
Scherrate von 15 sec-1) und einer Deformations-Amplitude von 0,3
durchgeführt, und der Betrag der komplexen Viskosität als Funktion der
Meßzeit bestimmt. Danach wurde die Anfangsviskosität durch lineare
Regression auf die Meßzeit Null umgerechnet.
Für die Bestimmung der Glasumwandlungstemperatur und der
Schmelztemperatur des Polyesters wurde die Polyesterprobe zunächst bei
310°C während 1 min aufgeschmolzen und unmittelbar danach auf
Raumtemperatur abgeschreckt. Anschließend wurden die
Glasumwandlungstemperatur und die Schmelztemperatur durch DSC-Messung
(Differential Scanning Calorimetrie) bei einer Aufheizrate von
10°C/min bestimmt: Vorbehandlung und Messung erfolgten unter
Stickstoffbeschleierung.
Die Doppelbrechung des Spinnfadens (Δn) wurde mittels
Polarisationsmikroskop mit Kippkompensator und Grünfilter (540 nm)
unter Verwendung von Keilschnitten bestimmt. Gemessen wurde der
Gangunterschied zwischen ordentlichem und außerordentlichem Strahl bei
Durchtritt von linear polarisiertem Licht durch die Filamente. Die
Doppelbrechung ist der Quotient aus dem Gangunterschied und dem
Filament-Durchmesser. Beim Spinnstreckprozeß wurde der Spinnfaden nach
der Abzugsgalette entnommen.
Die Bestimmung der Festigkeitseigenschaften der Fasern erfolgte an
Fäden, denen ein Drall von 50 T/m aufgebracht wurde, an einer Prüflänge
von 250 mm mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 200 mm/min. Hierbei wird
die Kraft, die im Kraft-Dehnungsdiagramm einer Dehnung von 5%
entspricht, dividiert durch den Titer, als LASE 5 bezeichnet.
Der Heißluftschrumpf wurde mit dem Shrinkage-Tester der Firma
Testrite/USA bei 160°C, einer Vorspannkraft von 0,05 cN/dtex und einer
Behandlungsdauer von 2 min ermittelt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen näher erläutert:
Zur Herstellung des HMLS-Garnes wurde ein Polyethylenterephthalat mit
einer Intrinsic-Viskosität von 0,98 dl/g eingesetzt. Als Additiv wurde
für die Beispiele 4 bis 7 ein Copolymer aus 90 Gew.-% Methylmethacrylat
und 10 Gew.-% Styrol gewählt, welches eine Glasumwandlungstemperatur
von 118,7°C aufwies. Im Beispiel 8 wurde ein Copolymer aus 78 Gew.-%
Styrol, und 22 Gew.-% imidisiertem Maleinsäureanhydrid mit einer
Glasumwandlungstemperatur von 168°C als Additiv verwendet. Die
Polyesterchips und das Additiv-Polymer wurden in einem 7E-Extruder der
Firma Barmag, DE, aufgeschmolzen. Das Additiv wurde in das Einfüllstück
des Extruders dosiert. Verwendet wurde dazu das Dosiersystem, Typ
KCLKQX2, der Firma K-Tron Soda, DE, mit gravimetrisch arbeitender
Dosierregelung. Die im Extruder geschmolzene und vorgemischte
Polymermischung wurde mit 160 bar durch statische Mischer gedrückt und
einer 40-cm3-Schmelzedosierpumpe zugeführt. Die Mischung wurde dabei
einer Scherrate von 23 sec-1 unterworfen. Das Produkt aus Scherrate und
der 0,8ten Potenz der Verweilzeit in Sekunden betrug 475. Die
Spinnpumpe förderte die auf 298°C temperierte Schmelze in das Lurgi
Zimmer Spinnsystem BN 110 mit rundem Spinndüsenpaket und Ringdüse
(300 Löcher mit 0,4 mm Durchmesser). Der Schmelzedurchsatz betrug bei
allen Einstellungen 660 g/min. Das entspricht einem Titer von 1100 dtex
bei 6000 m/min Aufspulgeschwindigkeit. Der Düsendruck betrug 420 bar.
Der ersponnene multifile Faden wurde in einem Radialanblassystem (außen
nach innen) abgekühlt, mittels eines Ringölers mit Spinnpräparation
beaufschlagt und einem 1. unbeheizten Galettenduo zugeführt. Die
Geschwindigkeit dieses 1. Duos ist vereinbarungsgemäß gleich der
Spinnabzugsgeschwindigkeit. Nur zur Probenahme für die Bestimmung der
Doppelbrechung wurde der Spinnfaden bereits nach diesem 1. Duo einem
Aufspulaggregat zugeführt. Zur Herstellung des HMLS-Fadens wurde der
Faden nach dem 1. Duo über 3 weitere nun beheizte Galettenduos geführt
und schließlich aufgespult. Zwischen dem 1. und dem 3. Duo erfolgte die
Verstreckung, auf dem 3. Duo die Thermofixierung und zwischen dem
3. Duo und dem Spuler die Relaxation. Die drei beheizten Duos hatten
folgende Temperaturen:
Duo 2: 85°C
Duo 3: 240°C
Duo 4: 150°C.
Duo 2: 85°C
Duo 3: 240°C
Duo 4: 150°C.
Das Teilrelaxverhältnis zwischen Duo 4 und Duo 3 war in allen Fällen
0,995. Die anderen Einstellungen sind der Tabelle zu entnehmen. Die
Verfahrensparameter für den Spinnprozeß waren bei allen Beispielen
identisch. Ausgehend von der vorgegebenen Spinngeschwindigkeit und
einer gewünschten Doppelbrechung wurde der anzuwendende Bereich der
Additiv-Polymerkonzentration gemäß Gleichung 1 errechnet, wobei der
Faktor x additivspezifisch gleich 1 für die Beispiele 3 bis 7 und
gleich 2,8 für Beispiel 8 eingesetzt wurde. Die tatsächliche
Konzentration wurde innerhalb des berechneten Bereiches gewählt.
Der jeweilige bevorzugte Bereich für das Verstreckverhältnis wurde nach
Gleichung 4 berechnet und das tatsächliche Streckverhältnis innerhalb
des berechneten Bereiches gewählt. Die Verstreckung der Spinnfäden
konnte in allen erfindungsgemäßen Beispielen erfolgreich durchgeführt
werden. Kapillarbrüche wurden nur selten beobachtet. Die einzelnen
Werte sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.
Die Beispiele machen deutlich, daß die Konzentration des
Additiv-Polymers nach der erfindungsgemäßen Gleichung (1) so bestimmt
werden kann, daß bei vorgegebener Spinngeschwindigkeit die gewünschte
Doppelbrechung realisiert werden kann. Insbesondere wird durch die
erfindungsgemäße Wahl der Additiv-Konzentration der Maximalwert der
gewünschten Doppelbrechung nicht überschritten. Dadurch können relativ
hohe Spinngeschwindigkeiten eingestellt werden, ohne daß dies zu einer
Verringerung der Festigkeit oder zu übermäßig vielen Faserdefekten
führt, wie dies bei den bekannten Verfahren in nachteiliger Weise der
Fall ist.
Bei allen erfindungsgemäßen Beispielen lag der mittlere Durchmesser der
Fibrillen in den Fäden unter 80 nm.
Claims (14)
1. HMLS-Fäden aus Polyester mit einer Reißfestigkeit von < 70 cN/tex,
einem LASE 5 von < 35 cN/tex und einem Heißluftschrumpf bei 160°C
von 1,5-3,5%, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus
- 1. α) einem Polyester, welcher mindestens 85 Mol-% Poly(C2-4-alkylen)terephthalat enthält,
- 2. β) 0,1 bis 2,5 Gew.-% eines inkompatiblen, thermoplastisch verarbeitbaren, amorphen, polymeren Additivs, welches eine Glasumwandlungstemperatur im Bereich von 90 bis 170°C aufweist, und
- 3. γ) 0 bis 5,0 Gew.-% üblicher Zusatzstoffe,
2. HMLS-Fäden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verhältnis der Schmelzeviskositäten 1,5 : 1 bis 5 : 1 beträgt.
3. HMLS-Fäden, nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das polymere Additiv β) ein Polymer ist, welches folgende
Monomereinheiten enthält:
- 1. A = Acrylsäure, Methacrylsäure oder CH2=CR-COOR', wobei R ein H-Atom oder eine CH3-Gruppe und R' ein C1-15-Alkylrest oder ein C5-12-Cycloalkylrest oder ein C6-14-Alkylrest ist,
- 2. B = Styrol oder C1-3-alkylsubstituierte Styrole,
4. HMLS-Fäden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer aus 83 bis 98 Gew.-% A und 2 bis 17 Gew.-% B (Summe =
100 Gew.-%) besteht.
5. HMLS-Fäden nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer aus 90 bis 98 Gew.-% A und 2 bis 10 Gew.-% B (Summe =
100 Gew.-%) besteht.
6. HMLS-Fäden nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das polymere Additiv β) ein Polymer ist, welches folgende
Monomereinheiten enthält:
- 1. C = Styrol oder C1-3-alkylsubstituierte Styrole,
- 2. D = eines oder mehrere Monomere der Formel I, II oder III
wobei R1, R2 und R3 jeweils ein H-Atom oder ein C1-15-Alkylrest oder ein C5-12-Cycloalkylrest oder ein C6-14-Arylrest sind, und wobei das Polymer aus 15 bis 100 Gew.-% C und 0 bis 85 Gew.-% D besteht,
7. HMLS-Fäden nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer aus 50 bis 95 Gew.-% C und 5 bis 50 Gew.-% D besteht,
wobei die Summe aus C und D zusammen 100% ergibt.
8. HMLS-Fäden nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polymer aus 70 bis 85 Gew.-% C und 30 bis 15 Gew.-% D
besteht, wobei die Summe aus C und D zusammen 100% ergibt.
9. HMLS-Fäden nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das polymere Additiv β) ein Polymer ist, welches folgende
Monomereinheiten enthält:
- 1. E = Acrylsäure, Methacrylsäure oder CH2=CR-COOR', wobei R ein H-Atom oder eine CH3-Gruppe und R' ein C1-15-Alkylrest oder ein C5-12-Cycloalkylrest oder ein C5-14-Arylrest ist,
- 2. F = Styrol oder C1-3-alkylsubstituierte Styrole,
- 3. G = eines oder mehrere Monomere der Formel I, II oder III
wobei R1, R2 und R3 jeweils ein H-Atom oder ein C1-15- Alkylrest oder ein C5-12-Cycloalkylrest oder ein C6-14- Arylrest sind, - 4. H = eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter mit E und/oder mit F und/oder G copolymerisierbarer Monomerer aus der Gruppe, welche aus α-Methylstyrol, Vinylacetat, Acrylsäureestern, Methacrylsäureestern, die von E verschieden sind, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, halogensubstituierten Styrolen, Vinylethern, Isopropenylethern und Dienen besteht,
10. HMLS-Fäden nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer aus 45 bis 97 Gew.-% E, 0 bis 30 Gew.-% F, 3 bis 40 Gew.-%
G und 0 bis 30 Gew.-% H besteht, wobei die Summe aus E, F, G und H
zusammen 100% ergibt.
11. HMLS-Fäden nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß
das Polymer aus 60 bis 94 Gew.-% E, 0 bis 20 Gew.-% F, 6 bis
30 Gew.-% G und 0 bis 20 Gew.-% H besteht, wobei die Summe aus E,
F, G und H zusammen 100% ergibt.
12. Spinnstreck-Verfahren zur Herstellung der HMLS-Fäden gemäß einem
der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß
x . f1 ≦ c ≦ x . f2 (1)
wobei
wobei Δn < Δno
Δn = Doppelbrechung des erfindungsgemäßen Spinnfadens aus Polyester mit Additivzusatz,
Δno = Doppelbrechung von mit gleichen Spinnbedingungen, wie erfindungsgemäß hergestellter Spinnfaden aus Polyester ohne Additivzusatz,
x = 1 für Additiv-Polymere des Typs 1 oder 3,
x = 2,8 für Additiv-Polymere des Typs 2 (ohne Acrylverbindung).
- a) ein Polyester α), welcher mindestens 85 Mol-%
Poly(C2-4-alkylen)terephthalat enthält, und
ein inkompatibles, thermoplastisch verarbeitbares, amorphes polymeres Additiv β), welches eine Glasumwandlungstemperatur im Bereich von 90 bis 170°C aufweist, wobei das Verhältnis der Schmelzeviskosität des polymeren Additivs β) zur Schmelzeviskosität der Polyesterkomponente α) 1 : 1 bis 7 : 1 beträgt,
wobei diese 0 bis 5,0 Gew.-% üblicher Zusatzstoffe γ) enthalten können,
im geschmolzenen Zustand in einem statischen Mischer unter Scherung vermischt werden, wobei die Scherrate 16 bis 128 sec-1 beträgt, und das Produkt aus Scherrate und der 0,8ten Potenz der Verweilzeit in Sekunden im Mischer auf einen Wert von mindestens 250 eingestellt wird; - b) die Schmelze-Mischung aus Stufe a) zu Spinnfäden versponnen wird, wobei die Spinnabzugsgeschwindigkeit 2500 bis 4000 m/min beträgt; und
- c) die Spinnfäden aus Stufe b) präpariert, verstreckt, thermofixiert und aufgewickelt werden,
x . f1 ≦ c ≦ x . f2 (1)
wobei
wobei Δn < Δno
Δn = Doppelbrechung des erfindungsgemäßen Spinnfadens aus Polyester mit Additivzusatz,
Δno = Doppelbrechung von mit gleichen Spinnbedingungen, wie erfindungsgemäß hergestellter Spinnfaden aus Polyester ohne Additivzusatz,
x = 1 für Additiv-Polymere des Typs 1 oder 3,
x = 2,8 für Additiv-Polymere des Typs 2 (ohne Acrylverbindung).
13. Spinnstreckverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
in Stufe c) das Streckverhältnis DR als Funktion der
Spinngeschwindigkeit v in m/min und der Konzentration c des
Additivs in Gew.-% gemäß nachstehender Formeln bestimmt wird:
f3 ≦ DR ≦ f4 (4)
f3 = -5 . 10-4 . v - 1,6 . 10-4 . v . c/x + 0,98 . c/x + 3,55 (5),
f4 = -5 . 10-4 . v - 2,4 . 10-4 . v . c/x + 1,46 . c/x + 3,55 (6).
f3 ≦ DR ≦ f4 (4)
f3 = -5 . 10-4 . v - 1,6 . 10-4 . v . c/x + 0,98 . c/x + 3,55 (5),
f4 = -5 . 10-4 . v - 2,4 . 10-4 . v . c/x + 1,46 . c/x + 3,55 (6).
14. Spinnstreckverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
in Stufe c) die Aufwickelgeschwindigkeit gleich dem Produkt aus
Spinngeschwindigkeit v, dem Streckverhältnis DR und dem
Relaxverhältnis ist.
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