DE2009708B2

DE2009708B2 - NaBspinnverfahren zur Herstellung von Fäden aus einer Spinnlösung von Acrylnitrilmischpolymerisaten

Info

Publication number: DE2009708B2
Application number: DE2009708A
Authority: DE
Inventors: Saburo Fujii; Shigeru Ikegami; Zenji Makita; Yasuo Saji; Kozo Yamada
Original assignee: Toho Beslon Co Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1969-03-02
Filing date: 1970-03-02
Publication date: 1975-05-28
Also published as: BR7017113D0; GB1259266A; DE2009708A1; US3689621A; JPS5239099B1; DE2009708C3

Description

eichender Spannung rasch gekühlt werden., um keine getrocknete fadenartige Material in einem heißen Entspannung vor dem Schneiden der Fäden und dem wäßrigen Medium auf eine Länge von dem 4- bis Spinnen der Stapelfasern zu Garn hervorzurufen. Die 8fachen seiner Länge, die es unmittelbar vor der BeFäden haben dann ein solches Schrumpfvermögen, handlung in dem heißen wäßrigen Medium aufweist, daß sie auf ihre ursprüngliche Länge vor dem Heiß- 5 kontinuierlich streckt, und das so erhaltene gestreckte !trecken geschrumpft werden, wenn sie mit Wasser- fadenartige Material unter e>ner Spannung von wedampf oder heißem Wasser in einem frei entspannten nigstens 2 mg/den in im wesentlichen gesättigtem Zustand in Berührung gelangen. Hierbei hängt der Wasserdampf bei einer Temperatur von ^⁰C zwischen Prozentsatz an Schrumpfung in Wasserdampf oder 100 bis 160⁰C und innerhalb eines Bereiches, der die heißem Wasser des hergestellten schrumpffähigen 10 folgende Bedingung Garnes bzw. der schrumpffähigen Fäden hauptsächlich

von dem Grad der Heißstreckung ab. Jedoch neigen 55 log Y + 5 M - 417 ^ X ^ 100 log Y + 5 M — 434 die für das schrumpffähige Garn als Ausgangsmaterial

verwendeten Fäden, die der genannten Trockenstreck- erfüllt, worin M der Gehalt an gebundenem Acrylbehandlung unterworfen worden waren, zu einem 15 nitril in Gewichtsprozent des Acrylnitrilmischpoly-Brüchigwerden, und außerdem wird deren Knoten- merisats und Y die Schrumpfung in Prozent der Länge festigkeit und Dehnung mit zunehmendem Grad der bedeutet, wobei der Wert von Y innerhalb des Be-Heißverstreckung verschlechtert, wobei die Brüchig- reiches von 15 bis 45% liegt, kontinuierlich entspannt, keit und die geringe Knotenfestigkeit und Dehnung Die Transparenz, die einen charakteristischen Parader Faser zu einer wesentlichen Störung beim Ver- 20 meter bei dem Verfahren gemäß der Erfindung darspinnen und zu Garn von schlechter Qualität führt. stellt, wird praktisch in der Weise bestimmt, daß Bei der Nachbehandlung von gesponnenen gelierten 80 mg der Stapelfasern in eine transparente Glas- oder Acrylpolymerisatfäden gibt es Arbeitsweisen, bei wel- Quarzzelle für die Bestimmung der Lichtabsorption chen der Entspannungsvorgang in einem überhitzten von flüssigen Proben eingebracht werden, wobei die Wasserdampf oder in Luft bei hohen Temperaturen 25 Lichtwegstrecke zwischen den beiden parallelen Innenoberhalb 180 bis 200⁰C ausgeführt wird. Diese Ar- wänden der Zelle so ausgebildet ist, daß sie genau eine beitsweise kann in ihrer Durchführung einfach sein, Länge von 20 mm aufweist. Nach Zugabe von 15 ml sie führt jedoch zur Erzeugung von Fadenprodukten der homogenen flüssigen Mischung wird langsam mit einem schlechten Weißgrad auf Grund der Hitze- gerührt, um eine homogene Suspension der Stapelverfärbung, so daß ein Entspannen in gesättigtem 30 faserprobe in der flüssigen Mischung ohne Erzeugung Wasserdampf oder in einer wäßrigen Flüssigkeit bei von irgendwelchem Luftschaum zu bilden. Der Unter-Temperaturen, die beträchtlich unterhalb 180⁰C schied im Lichtdurchgang zwischen der Suspensionsliegen, und vorzugsweise niedriger als 160⁰C sind, für probe und der homogenen flüssigen Mischung selbst die Erzielung von weißen Produkten zweckmäßig und wird gemessen. Der Lichtdurchgang durch die Suspenvorteilhaft ist. Andererseits besteht bei einem Naß- 35 sion relativ zu dem Lichtdurchgang durch die homoentspannungsverfahren in gesättigtem Wasserdampf gene Flüssigkeit, ausgedrückt in Prozent, ist als die oder in einer wäßrigen Flüssigkeit unter einem be- Transparenz des Fadenmaterials definiert, trächtlich über atmosphärischem Druck liegenden Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es mög-

Druck die Gefahr einer unerwünschten Entglasung der lieh, trotz der Anwendung einer Naßentspannungs-Acrylpolymerisatfäden, insbesondere beim Naßspinn- 40 behandlung in im wesentlichen gesättigtem Wasserverfahren von Acrylnitrilpolymerisatfäden aus einer dampf von oberhalb 100^cC auf die naßgesponnenen wäßrigen anorganischen Salzlösung in ein wäßriges fadenartigen Materialien die Entglasung derselben zu Koagulierbad. vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Fäden, die Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist 10I-

nach dem eingangs beschriebenen Verfahren erhalten 45 gendes von Bedeutung:

werden so zu verbessern, daß sie eine ausgezeichnete (a) Die Streckbehandlung besteht aus zwei unab-

Knotenfestigkeit und Knotendehnung, und eine ge- hängigen Stufen. Die erste Streckbehandlung des ringere Sprödigkeit, einen verbesserten Weißgrad fadenartigen Aquagelmaterials wird in Wasser während sowie keinerlei Entglasung aufweisen und zur Her- oder nachdem das Material von dem restlichen Salz stellung von schrumpffähigen Fasern bzw. Garnen 50 im wesentlichen freigewaschen wird bzw. ist, durchgeeignet sind. geführt. Die zweite Streckbehandlung wird in einem

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man das heißen wäßrigen Medium nach dem Trocknen des aus dem wäßrigen Koagulierbad erhaltene Aquagel- Aquagelmaterials angewendet. Die Trocknung des Faden-Material in Wasser auf eine Länge von dem Aquagel-Fadenmaterials zwischen der ersten und der 15- bis 4fachen seiner Länge, die es nach dem Ver- 55 zweiten Streckbehandlung ist bei dem Verfahren gemaü lassen des Koagulierbades besitzt, streckt, das ge- der Erfindung von wesentlicher Bedeutung, streckte Aquagel-Faden-Material auf einen Wasser- (b) Es ist wichtig, in der Trocknungsstufe den

gehalt von weniger als 5 Gewichtsprozent, bezogen Wassergehalt des getrockneten fadenartigen Materials tuf das Trockengewicht des Fadens, und auf eine auf weniger als 5 Gewichtsprozent und die TransTransparenz von wenigstens 70% kontinuierlich 6u parenz auf nicht weniger als 70 % zu regeln, damit das trocknet wobei die Transparenz unter Verwendung fadenartige Material keinerlei Entglasung aufweist, von 80 mg Stapelfasern von einer Länge von 15 mm (c) Die Entspannung des fadenartigen Materials,

in 15 ml einer homogesen flüssigen Mischung von das getrocknet und in einem heißen wäßrigen Medium 72 Gewichtsprozent flüssigem Paraffin und 28 Ge- gestreckt worden war wird kontinuierlich in im wewichtsprozent «-Bromnaphthalin in einer ZeUe mit 6₅ sentlichen gesätt.gtem Wasserdampf bei °^der °^*™° einer Lichtwegstrecke von 20 mm relativ zu der ge- 100⁰C unter einer Spannung von wenigstens 2 mg/den nagten homogenen flüssigen Mischung mit Licht des fadenartigen Materials ausgeführt. Gwotatah einer Wellenlänge von 610 νημ bestimmt wird, das kann ein gestrecktes Fadenmaterial mit abnehmender

Spannung, die auf das Fadenmaterial angelegt wird, Koagulierbad abgezogen, mit Wasser von dem restinsbesondere bei einer Spannung von im wesentlichen liehen Salz im wesentlichen freigewaschen und in gleich Null, leichter entspannt werden. Jedoch erwies Wasser auf eine Länge von dem 1,5- bis 4fachen seiner sich bei einer kontinuierlichen Entspannungsbehand- ungestreckten Länge gestreckt. Dieses Strecken kann lung, bei welcher ein fadenartiges Material durch ein 5 auch während des Waschens ausgeführt werden und Medium von gesättigtem überatmosphärischem Druck kann auch in mehreren Stufen erfolgen, während dieses geführt wird, die praktische Ausführung der Entspan- durch eine Reihe von Waschbädern geführt wird. Das nung häufig als schwierig, wenn die angelegte Span- Verstreckverhältnis, nämlich 1,5- bis 4fach, dieser nung niedriger als etwa 2 mg/den war. Eine sehr ersten Streckung wird als äquivalent mit dem Geschwache Spannung von weniger als 2 mg/den führte io schwindigkeitsverhältnis des fadenartigen Materials zu einem instabilen Entspannungsvorgang oder zur unmittelbar vor dem Trocknen zu demjenigen unErzeugung eines fadenartigen Materials von schlechter mittelbar nach dem Abziehen aus dem Koagulierbad Qualität. Ferner ist die Temperatur des gesättigten definiert. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist Wasserdampfmediums bei der kontinuierlichen Ent- es nicht erwünscht, diese erste Streckung außerhalb spannung in einem Bereich zu halten, der von dem 15 des angegebenen Bereiches von dem 1,5- bis 4fachen Prozentsatz des Gehalts an gebundenem Acrylnitril auszuführen. Im Falle eines Streckausmaßes von des zu entspannenden Fadenmaterials abhängt, um weniger als 1,5 ist das gestreckte Aquagelfadenmaterial die vorstehend genannten Zwecke gemäß der Erfindung im wesentlichen schlecht hinsichtlich seiner Festigkeit zu erzielen. Der Wasserdampftemperaturbereich wurde und neigt zu einem teilweisen Abbrechen während vorstehend angegeben und ist außerdem in der Zeich- 20 seiner Nachbehandlung. Wenn das Streckausmaß das nung in F i g. 1 dargestellt. 4fache übersteigt, ist das sich ergebende Produkt hin-(d) Das Verfahren gemäß der Erfindung ist durch sichtlich seiner Fähigkeit zur Herstellung eines die Kombination der vorstehend beschriebenen Ar- schrumpffähigen Faser- oder Garnmaterials von guter beitsweisen und Behandlungen (a) bis (c) gekennzeich- Qualität nicht geeignet.

net, wobei die Wirkungen bei der praktischen Aus- 25 Das Aquagelfadenmaterial wird nach dem Waschen führung des Verfahrens erhöht werden, wenn man das und Strecken im Wasser einer Trocknung unterworfen, gewaschene gestreckte Aquagelfadenmaterial unmittel- Dieses Trocknen erfolgt bei dem Verfahren gemäß der bar vor dem Trocknen in innige Berührung mit einer Erfindung in der Weise, daß der Wassergehalt des sich wäßrigen Emulsion irgendeines oberflächenaktiven ergebenden Fadenmaterials niedriger als 5 Gewichts-Mittels, wie nachstehend angegeben, gebracht wird. 3° prozent, vorzugsweise niedriger als 3 Gewichtsprozent, Es wird daher nur für die Gesamtheit der im An- ist und die Transparenz nicht geringer als 70% und spruch 1 angeführten Verfahrensschritte und nicht für vorzugsweise oberhalb 80% ist. Die Definition der Einzelmerkmale oder Teilkombinationen Schutz be- Transparenz eines Fadenmaterials wurde vorstehend gehrt. gegeben. Bei der Herstellung eines Fadenmaterials, das Das bei der praktischen Ausführung des Verfahrens 35 eine bestimmte Menge einer unlöslichen Substanz, beigemäß der Erfindung verwendete Acrylnitrilmisch- spielsweise eines Mattierungsmittels, eines gefärbten polymerisat kann irgendeines der allgemein bekannten Pigments oder eines Farbstoffes, enthält, wird die faserbildenden Mischpolymerisate sein, das in dem Transparenz als äquivalent zu derjenigen eines faden-Polymerisatmolekül 85 bis 95 Gewichtsprozent Acryl- artigen Materials angenommen, das ohne einen dernitril mit wenigstens einem anderen äthylenisch unge- 40 artigen Zusatz hergestellt wird. Gemäß der Erfindung sättigten Monomeren, das mit Acrylnitril mischpoly- wurde festgestellt, daß beim Trocknen von Acrylmerisierbar ist, polymerisiert enthält. Eine Mischung aquagelfäden keine einfache zahlenmäßige Beziehung von wenigstens zwei Arten der vorstehend genannten zwischen dem Wassergehalt und der Transparenz der Mischpolymerisate kann ebenfalls zur Anwendung sich ergebenden getrockneten Fäden besteht. Wenn gelangen. 45 z. B. Acrylaquagelfäden sehr langsam bei mäßiger Das bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ver- Temperatur unterhalb etwa 70⁰C getrocknet werden, wendete Polyacrylnitril auflösende Lösungsmittel be- bis sie einen Wassergehalt von weniger als 5% besteht aus einer wäßrigen konzentrierten Lösung von sitzen, sind die sich ergebenden Fäden häufig undurch-Zinkchlorid oder von einer Salzmischung von Zink- sichtig, und deren Transparenz kann 70% nicht erchlorid mit einer geringeren Menge eines Alkali- oder 50 reichen. Wenn sie andererseits rasch bei einer ver-Erdalkalichlorids, wobei die Gesamtsalzkonzentration hältnismäßig hohen Temperatur von oberhalb etwa des wäßrigen Lösungsmittels auf nicht weniger als 120 bis 130^cC getrocknet werden, ist deren Trans-54 Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht weniger als parenz nach Trocknung bis auf einen Wassergehalt 57 Gewichtsprozent, geregelt wird. Die zu verwen- von unterhalb 5 Gewichtsprozent stets höher als 70 %. dende Spinnlösung wird hergestellt, indem man ein 55 Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die Pulver eines Acrylnitrilmischpolymerisats in dem ge- Aquagelfadenmaterialien vorzugsweise bei einer Temnannten Lösungsmittel auflöst oder indem man Acryl- peratur zwischen etwa 100 und 16O⁰C während einer nitril mit wenigstens einem anderen äthylenisch unge- Zeitdauer zwischen etwa 5 und 30 min getrocknet, sättigten Monomeren in dem genannten Lösungsmittel und das Beibehalten der vorstehend angegebenen Behomogen polymerisiert. 60 dingungen bei dem Trocknungsarbeitsgang ist für die Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens Herstellung von Acrylfadenmaterialien, die keinerlei gemäß der Erfindung wird ein fadenartiges Aquagel- Entglasung aufweisen und eine verringerte Sprödigkeit material eines Acrylnitrilmischpolymerisats durch beim Heißverstrecken besitzen, sehr wichtig.
Naßspinnen der Spinnlösung durch wenigstens eine Das fadenartige Material, das nach dem Verfahren Spinndüse in ein wäßriges Koagulierbad, bestehend 05 gemäß der Erfindung, wie vorstehend beschrieben, in aus einer das Polymerisat nicht auflösenden Zu- Wasser gestreckt und getrocknet wurde, wird dann sammensetzung des gleichen Salzbestandteils, herge- der zweiten Streckung in einem heißen wäßrigen Mestellt. Das fadenartige Aquagelmaterial wird aus dem dium. -ämlich in heißem Wasser oder Wasserdampf,

unterworfen. Dieses Strecken soll sich auf das 4- bis weiteren Schlitz oder Satz von Abdichtungsrollen für Bfache der Länge des Fadenmaterials unmittelbar das Herausziehen des entspannten Materials aus der nach dem Trocknen belaufen. Das Strecken kann in Kammer. Ein Druckrohr- oder -schlauch, worin ein mehreren aufeinanderfolgenden Stufen ausgeführt Satz von Rollen für das Führen der Fäden vorgesehen werden; beispielsweise werden die getrockneten Fäden 5 ist und dessen beide Enden jeweils mit einer Labyrinthin heißem Wasser bei etwa 95°C auf das 2fache ihrer abdichtung versehen sind, ist in vorteilhafter Weise Ausgangslänge und in im wesentlichen gesättigtem zusammen mit zwei Sätzen von Antriebsrollen, die in Wasserdampf bei 115°C auf das 3,5fache der Länge Nähe von jedem Ende der Schlitze angeordnet sind, der in heißem Wasser gestreckten Fäden erneut ge- anwendbar.

streckt. Bei der praktischen Ausführung des Ver- io Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens fahrens gemäß der Erfindung wird es auch bevorzugt, gemäß der Erfindung können beliebige Entspannungsdaß das gesamte Strecken, bestehend aus der genannten vorrichtungen zur Anwendung gelangen, wobei jedoch ersten Streckung in Wasser und der genannten zweiten die Spannung des fadenartigen Materials, das entStreckung in einem heißen wäßrigen Medium, sich auf spannt werden soll, bei wenigstens 2 mg/den während wenigstens das lOfache der Länge der Aquagelfaden- 15 ihrer kontinuierlichen Entspannung unabhängig von materialien unmittelbar vor dem genannten ersten der Art der Entspannungsvorrichtung gehalten wird, Strecken beläuft. um ein fadenartiges Produkt von konstanten physika-

Das der zweiten Streckung unterworfene Faden- lischen Eigenschaften und einer gleichförmigen Gematerial wird in im wesentlichen gesättigtem Wasser- stalt (d. h. ohne jede Unregelmäßigkeit) in den eindampf kontinuierlich entspannt. Dabei ist es wesent- 20 zelnen Fäden zu erhalten.

lieh, das genannte Fadenmaterial unter einer Kombi- Es wurde gefunden, daß die Entspannungsneigung

nation von solchen Bedingungen, wie vorstehend be- eines Acrylfadenmaterials nicht nur von seiner Herschrieben, zu entspannen, um ein zufriedenstellendes stellungsweise bis unmittelbar vor seiner Entspannung, Acrylfadenmaterial herzustellen. Dabei wird die Ent- beispielsweise von den Spinn-, Wasch-, Trocknungsspannungsbehandlung ausgeführt, indem man die auf 25 und Heißstreckbedingungen, abhängt, sondern auch das getrocknete heißverstreckte Fadenmaterial auf- erheblich von seiner chemischen Zusammensetzung, gebrachte Spannung bei 2 mg/den oder darüber wäh- Es ist ferner, zumindest qualitativ, ersichtlich, daß die rend des Entspannens beibehält und die Temperatur Entspannungsneigung mit einer Erhöhung der Ent- X °C des im wesentlichen gesättigten Wasserdampfes Spannungstemperatur beachtlich wird. Die Beschränin dem Bereich, der den vorstehend angegebenen Be- 30 kungsbedingung mit Bezug auf die Entspannungsgrenzungszustand in Übereinstimmung mit dem Ge- temperatur, die gemäß der Erfindung gefunden wurde, halt an gebundenem Acrylnitril M % des Mischpoly- wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher ermerisatfadenmaterials und dem Prozentsatz an Ent- läutert,
spannung Y erfüllt, hält. F i g. 1 zeigt in graphischer Darstellung den ge-

Bei dem Verfahren zur Herstellung von Acrylfasem 35 samten Bereich der Bedingungen der Entspannung bei war es allgemein bekannt, daß eine Heißverfestigungs- der praktischen Ausführung des Verfahrens gemäß der und Heißentspannungsbehandlung nach dem Heiß- Erfindung; die

verstrecken erforderlich ist, um die Eigenschaften der F i g. 2 bis 6 zeigen in graphischer Darstellung die

Produktfasern zu verbessern. Untersuchungen zeigten Bedingungen der Entspannung bei einem gebundenen nunmehr, daß beim Naßspinnen von Acrylpolymeri- 4° Acrylniirilgehalt M des zu entspannenden Acrylfadensatfäden aus einer wäßrigen Salzlösung eine Heiß- materials von 95, 92, 89, 87 bzw. 85 Gewichtsprozent, entspannung von wenigstens 15% und nicht oberhalb Mit Bezug auf F i g. 1 bedeutet die Oberfläche, be-

45% der Länge der heißverstreckten Fäden für die stehend aus der Ebene A-B-C und der gekrümmten Herstellung von brauchbaren Acrylfäden notwendig Oberfläche A-C-D-E, die obere Grenze der Wasserist. Bei einer niedrigen Entspannung von weit unterhalb 45 dampftemperatur für die Entspannung, während die 15% wurde gefunden, daß das Produkt zu spröde oder Oberfläche, bestehend aus der Ebene H-I-J und der brüchig ist, um technisch brauchbar zu sein, während gekrümmten Oberfläche F-G-H-I die untere Grenze bei einer übermäßigen Entspannung von oberhalb der Wasserdampftemperatur für die Entspannung 45% lediglich die Bildung von unbrauchbaren Fäden anzeigt. Außerdem zeigen die Linien (λ), (β), (γ), (δ) mit einer niedrigen Festigkeit, jedoch einer über- 50 und (ε) die Lagen, bei welchen M jeweils 95, 92, 89, mäßigen Dehnung, erhalten wird. Bei der praktischen 87 bzw. 85 % äquivalent ist.

Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung wird Kontinuierliche Entspannungsbehandlungen bei den

der Prozentsatz der genannten Entspannung innerhalb Temperaturen oberhalb und unterhalb des in den des Bereiches von 15 bis 45% und insbesondere zwi- Fi g. 1 bis 6 veranschaulichten Temperaturbereiches sehen 20 und 30% geregelt. 55 sind, wie gefunden wurde, nicht erwünscht. Bei einer

Das der zweiten Streckung unterworfene faden- Temperatur unterhalb der unteren Grenze ist es artige Material wird in im wesentlichen gesättigtem schwierig, eine ausreichende Entspannung in Nähe von Wasserdampf bei einer Temperatur zwischen 100 und oder oberhalb 15% Schrumpfung praktisch auszu-160⁰C in kontinuierlicher Weise entspannt. Der Druck führen, während die Anwendung einer Entspannungsvon gesättigtem Wasserdampf steigt mit zunehmender 60 temperatur oberhalb der oberen Grenze ein häufiges Wasserdampf temperatur über 100⁰C über atmosphä- Brechen der Fäden verursacht oder zur Erzeugung rischem Druclc hinaus an. Bei der praktischen Aus- von unnormal steifen Fäden führt,
führung der kontinuierlichen Entspannung wird daher Die praktische Ausführung des Verfahrens gemäß

zweckmäßig eine Druckvorrichtung benutzt, beispiels- der Erfindung wird erleichtert, und ein optimales weise eine solche Vorrichtung mit einer Wasserdampf- 65 Ergebnis wird erzielt, wenn das Aquagelfadenmaterial kammer für die Entspannung mit einem Schlitz oder unmittelbar vor dem Trocknen kontinuierlich einer einem Satz von Abdichtungsrollen für das Einführen innigen Berührung mit einer wäßrigen Emulsion eines eines fadenartigen Materials in die Kammer und rinem oberflächenaktiven Mittels aus der Gruppe ,von Di-

äthanolaminmonoester eines Fettsäurephosphats, Polyoxyäthylenalkylamin, Alkylphosphat, Polyalkylenglykol, Derivaten von Alkylpolyamin und einer Mischung von Polyoxyäthylenalkyläther mit Polyalkylenglykol in der Weise unterworfen wird, daß 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent des oberflächenaktiven Mittels, bezogen auf das Gewicht des sich ergebenden getrockneten Fadenmaterials, absorbiert werden. Es wurde gefunden, daß eine derartige Emulsionsbehandlung sehr wirksam nicht nur hinsichtlich der Verhinderung von Störungen bei dem nachfolgenden Trocknungsvorgang auf Grund von statischer Elektrizität, sondern auch hinsichtlich einer noch weiteren Verbesserung der physikalischen Eigenschaften des bei der praktischen Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erhaltenen Produkts ist. Die absorbierte Menge des oberflächenaktiven Mittels soll 2 Gewichtsprozent nicht übersteigen, da andererseits das Produkt eine unerwünschte Entglasung aufweist. Wenn der Gehalt niedriger als 0,2 Gewichtsprozent ist, wird kein wesentlicher Effekt erhalten.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen näher erläutert, worin sämtliche Teile und Prozentsätze auf Gewicht bezogen sind, falls nichts anderes angegeben ist.

Beispiel 1

Drei 9"_oige Lösungen der Acrylnitrilmischpolymerisate A, B und C, gelöst in einem wäßrigen Saizlösungsmiitel, bestehend aus 54% Zinkchlorid, 4% Natriumchlorid und 42% Wasser, wurden durch ein Direktlösungs-PoIymerisationsverfahren hergestellt, wobei A ein Mischpolymerisat von 7% Vinylacetat, 1% Natriumallylsulfonat und 92% Acrylnitril, B ein Mischpolymerisat von 9,5 "O Mcthacrylat. 1.5% Natriummethallylsulfonat und 89% Acrylnitril und C ein Mischpolymerisat von 8% Methylacrylat, 4% Acrylamid, 1% Natriummethallylsulfonat und 87% Acrylnitril waren.

Jede der drei Polymerisatlösungen wurde durch Spinndüsen mit 1200 Löchern mit einem Loch- oder Öffnungsdurchmesser von 0.10 mm in ein wäßriges Koagulierbad bei 20"C ausgepreßt, das durch Mischen von 1 Teil des genannten Salzlösungsmittels mit 1 Teil Wasser hergestellt worden war. und die so erhaltenen Aquagelfäden wurden fortschreitend auf das 2,43fache ihrer ungestrecl ten Länge insgesamt gestreckt, während sie mit Wasser gewaschen wurden. In diesem Fall wurden die Aquagelfäden durch vier Waschbäder geführt, und die Streckbehandlung wurde unter den in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Bedingungen ausgeführt:

Tabelle 1

	Waschbad-	Waschbad- Strcck-
	Zusammcnsclzung	Tcmpcratur ausmaü
		( C)
1. Bad	etwa 5 %ige wäß	30 1.2
	rige Lösung des
	Salzbestandteils, des
	Salzlösungsmittels
2. Bad	etwa 1 %ige wäß	40 1,2
	rige Lösung des
	Salzbestandteils, des
	Salzlösungsmittels
3. Bad	Wasser mit einem	60 1,3
	Spurengehalt an
	Zinkchlorid

4. Bad

Wasser

75

1.3

Die so gewaschenen und gestreckten Aquagelfäden wurden dann kontinuierlich bei einer Lufttemperatur

von 150⁰C und während einer Dauer von 10 Minuten getrocknet, bis deren Wassergehalt auf 1 % abnahm und deren Transparenz 94% erreichte, und die getrockneten Fäden wurden kontinuierlich zu einer Länge von dem 5,5fachen in im wesentlichen gesät-

tigtem Wasserdampf bei 105'C (etwa 0,7 atü) mittels einer Druckstreckvorrichtung gestreckt, die mit einei Wasserdampfkammer und Einlaß- und Auslaßschlitzen einer Labyrinth-Abdichtung ausgestattet war, wobei ciie Oberflächengeschwindigkeit "der Streckrollen in

Nähe des Auslaßschlitzes 90 m/min betrug.

Die auf diese Weise heiß\er>,lrccklen Fäden wurder kontinuierlich einer weiteren Druckvorrichtung mil einem ähnlichen Aufbau wie derjeniee. der vorstehenc genannten Streckvorrichtung mit der Abänderung

daß sie mit einem Satz von Führungsrollen in dei Wasserdampfkammer ausgestattet war, zugeführt unc entspannt, wobei deren Spannung in der Vorrichtuni auf etwa 5 mg/den gehalten wurde. Die Fäden .wurder nach Entspannung kontinuierlich mit einer wäßrigei

Emulsion eines oberflächenaktiven Mittels mit anti clcktrostatistischen Eigenschaften in Berührung ge bracht, mit Druckrollen abgepreßt, mit einer Kräusel einrichtung der Klemmwalzenart gekräuselt, in einen heißen Luftstrom getrocknet und^dann als Produkt

fäden gesammelt.

Tabelle II

Wasserdampftemperatur	Art des	fadenartigen Mischpolymerisats	30%	40%	B	30%	40%	C	30%	40%
	A		XX	XX		XX	XX		0	XX
	Schrumpfung	XX	XX	20%	0	XX	20%	0	0
	20%	0	XX	0	0	0	0	/	/
105° C (etwa 0,7 atü)	XX	/	0	0	/	0	0	0	0
115°C (etwa 0,7 atü)	/	0	0	/	0	0	0	Y	/
130⁰C (etwa 1,8 atü)	0		0			X
140°C (etwa 2,7 atü)	0		X		X
150°C (etwa 3,7 atü)	0

Bei diesem Versuch wurde die Entspannungsbehandlung untersucht, wobei jeder der drei heißverstreckten Fäden der Polymerisate »ABC« um 20. 30 bzw. 40% ihrer Länge bei jeder Wasserdampftemperatur von 105, 115, 130, 140 und 150C einliefen oder schrumpften. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle II zusammengefaßt, wobei die Bezeichnung XX für ein äußerst schlechtes Ergebnis steht, bei welchem es schwierig oder unmöglich war, die Entspannung einer gegebenen Probe bis zu einer erwartenden Schrumpfung fortzusetzen, X für ein schlechtes Ergebnis steht, bei welchem, obgleich die gegebene Probe leicht auf eine erwartete Schrumpfung schrumpfen konnte, das sich ergebende Produkt entglast, steif und für die Heistellung von schrumpffähigen Fasern und Garnen von handelsüblicher Qualität ungeeignet wurde, und die Bezeichnung 0 ein gutes Ergebnis sowohl hinsichtlich der kontinuierlichen Durchführung als auch der Eigenschaften des Produkts anzeigt.

Bei diesem Versuch besaßen z. B. die Produktfäden, die durch Entspannen der heißverstreckten Fäden des Polymerisats B um 30°_o der Länge bei 130C hergestellt worden waren, eine Trockenfestigkeit von 3,6 g/den, eine Trockendehnung von 42",,, eine Knotenfestigkeil von 3,0 g/den und eine Knotendehnung von 32%, Diese Fäden waren nicht entglast und waren sehr weiß. Überdies konnten sie mit einer Turbostapelvorrichtung ohne jegliche Störung behandelt werden, um eine Schrumpfung von 23% in kochendem Wasser in einem entspannten gegenüber Schrumpfen freigegebenen Zustand aufzuweisen, und es konnte ein schrumpffähiges Garn von guter Qualität aus dem Turbo-Fascrband oder -Kardenband, das so erhalten wurde, hergestellt werden, wobei die Faserkomponente des Faserbandes eine Knotenfestigkeit von etwa 1,2 g/den und eine Knotendehnung von etwa 5% vor der Behandlung mit Wasserdampf besaß.

Für Vergleichszwecke wurden die Aquagelfäden des Polymerisats B nach dem Waschen und Strecken auf eine Länge von dem 2.43fachen bei etwa 150^cC und während etwa 1 min bis auf einen Wassergehalt von etwa 12% und eine Transparenz von etwa 80% in einem Fall (Fall 1) und außerdem bei etwa 80 C und während etwa 20 min auf einen Wassergehalt von etwa 5% und eine Transparenz von etwa 55% in einem anderen Fall (Fall 2) getrocknet. Die beiden getrockneten Fäden wurden jeweils dann einem Heiß- »trecken, einem Zusammenziehen und den nachfolgenden Behandlungen unter den gleichen Bedingungen, wie sie bei dem vorstehend beschriebenen Versuch angewendet wurden, unterworfen. Beide Fadenprodukle im Fall 1 und im Fall 2 waren beträchtlich entglast, und die Faserkomponenten der sich ergebenden Turbo-Faserbänder im Fall 1 und im hall 2 waren zu brüchig, um ein schrumpffähiges Garn von technischer oder handelsüblicher Qualität zu bilden.

Beispiel 2

Eine 9%ige Lösung eines ternären Polymerisats von 8,7% Methylacrylat, 1,3% Natriummethallylsulfonat und 90% Acrylnitril, gelöst in einer 58%igen wäßrigen Lösung von Zinkchlorid wurde nach dem Direktlösungs-Polymerisationsverfahren hergestellt und durch Spinndüsen mit 10 000 Löchern mit einem Lochdurchmesser von 0,12 mm in ein Koagulierbad, bestehend aus einer 25%igen wäßrigen Zinkchloridlösung, bei 20⁰C ausgespritzt.

Die so erhaltenen Aquagelfäden wurden aus dem Koagulierbad abgezogen, mit Wasser von Zinkchlorid freigewaschen, auf etwa das 3fachc in Wasser bei etwa 70° C gestreckt und dann in einem Luftstrom bei etwa 150 C während einer Dauer von 10 min bis auf einen Wassergehalt von etwa 2 % und eine Transparenz von etwa 89% getrocknet. Nach Verlassen der Trocknungseinrichtung wurden die Fäden auf etwa das 2fache in Wasser bei etwa 95⁰C und erneut auf etwa das 2,2fache in im wesentlichen gesättigtem Wasserdampf bei 108⁰C (etwa 1,4 atü) mittels einer ähnlichen Streckvorrichtung, wie die in Beispiel 1 verwendete, gestreckt. Die lineare Geschwindigkeit der die Streckvorrichtung verlassenden Fäden wurde bei etwa 105 m/min gehalten. Die so gestreckten Fäden wurden dann um etwa 25 % der Länge in im wesentlichen gesättigtem Wasserdampf bei etwa 135°C mittels einer ähnlichen Entspannungsvorrichtung, wie in Beispiel 1 verwendet, entspannt, wobei deren Spannung während der Entspannung bei etwa 10 mg je den gehalten wurde, und die Dauer ihrer Durchführung durch die Entspannungsvorrichtung etwa 5 see betrug.

Das erhaltene Produkt besaß einen Titer von etwa 5 den je Faden, eine Trockenfestigkeit von etwa 3,9 g/den, eine Trockendehnung von etwa 36%, eine Knotenfestigkeit von etwa 2,8 g/den, sine Knotendehnung von etwa 28% und einen Weißgrad von etwa 0,86 gemäß den Meßergebnissen nach den Bestimmungen von Japan Industrial Standard. Die Produkte waren nicht entglast, und die durch Turbo-Verarbeitune hergestellten schrumpffähigen Garne aus dieser Produkten besaßen eine sehr gute Qualität.

Hierzu 4 Blatt zeichnungen

Claims

ι 2 1 \J von Acrylnitrilmischpolymerisaten mit einem Gehalt Patentansprüche: von g5 fejs 95 Gewjciitsprozent an gebundenem

1. Naßspinnverfahreji zur Herstellung von Fäden Acrylnitril im Polymerisatmolekül in einer wäßrigen aus einer Spinnlösung von Acrylnitrilmischpoly- konzentrierten Lösung von Zinkchlorid oder einer merisaten mit einem Gehalt von 85 bis 95 Gewichts- 5 Salzmischung von Zinkchlorid mit einer geringen Prozent an gebundenem Acrylnitril im Polymerisat- Menge eines Alkali oder Erdalkalichlorids, wobei die molekül in einer wäßrigen konzentrierten Lösung gesamte Salzkonzentration des wäßrigen Lösungsvon Zinkchlorid oder einer Salzmischung von mittels nicht weniger als 54 Gewichtsprozent beträgt. Zinkchlorid mit einer geringen Menge eines Alkali- Es ist ein Naßspinnverfahren zur Herstellung von oder Erdalkalichlorids, wobei die gesamte Salz- io Acrylnitrilpolymerisatfäden, insbesondere unter Verkonzentration des wäßrigen Lösungsmittels nicht wendung eines wäßrigen, Polyacrylnitril auflösenden weniger als 54 Gewichtsprozent beträgt, da- Salzlösungsmittels allgemein bekannt, bei welchem durch gekennzeichnet, daß man das eine Spinnlösung von Acrylnitrilpolymerisat in dem aus dem wäßrigen Koagulierbad erhaltene Aqua- genannten Salzlösungsmittel durch eine Spinndüse in gel-Faden-Material in Wasser auf eine Länge von x₅ ein wäßriges Koagulierbad, bestehend aus einer das dem 1,5- bis 4fachen seiner Länge, die es nach dem Polymerisat nicht lösenden Zusammensetzung von Verlassen des Koagulierbades besitzt, streck;, das dem gleichen Lösungsmittel, gesponnen wird, die gegestreckte Aquagel-Faden-Material auf einen Was- sponnenen gelierten Fäden mit Wasser gewaschen und sergehalt von weniger als 5 Gewichtsprozent, be- die gewaschenen gelierten Fäden einer Nachbehandzogen auf das Trockengewicht des Fadens, und *o Jung unterworfen werden, die im allgemeinen mehrere auf eine Transparenz von wenigstens 70% konti- Behandlungen umfaßt, z. B. Heißstrecken, Heißnuierlich trocknet, wobei die Transparenz unter entspannen, Aufbringen einer Emulsion eines ober-Verwendung von 80 mg Stapelfasern von einer flächenakiiven Mittels, Kräuseln und Trocknen. Es Länge von 15 mm in 15 ml einer homogenen war ferner allgemein bekannt, daß die Eigenschaften flüssigen Mischung von 72 Gewichtsprozent fiüs- 25 oder die Qualität der Naßspinnprodukte wesentlich sigem Paraffin und 28 Gewichtsprozent «-Brom- von den Arbeitsweisen und Arbeitsbedingungen der naphthalin in einer Zelle mit einer Lichtwegstrecke Nachbehandlung abhängen, selbst wenn die gleichen von 20 mm relativ zu der genannten homogenen gelierten Fäden, die gewaschen wurden, verwendet flüssigen Mischung mit Licht einer Wellenlänge werden.

von 610 ηΐμ bestimmt wird, das getrocknete faden- 30 Es ist weiter ein Verfahren zum Verspinnen von

artige Material in einem heißen wäßrigen Medium Fäden aus Polyacrylnitril, seinen Copolymeren oder

auf eine Länge von dem 4- bis 8fachen seiner Mischpolymerisaten bekannt (vgl. CH-PS 3 03 233),

Länge, die es unmittelbar vor der Behandlung in bei welchem eine mehrstufige Verstreckung ausgeführt

dem heißen wäßrigen Medium aufweist, konti- wird, wobei die erste Stufe mit dem frischgespon-

nuierlich streckt, und das so erhaltene gestreckte 35 nenen Faden und die zweite Stufe als Nachverstrek-

fadenartige Material unter einer Spannung von kung erst nach Verfestigung des Fadens vorgenommen

wenigstens 2 mg/den in im v.esentlichen gesät- wird. In der ersten Stufe wird dabei eine Verstreckung

tigtem Wasserdampf bei einer Temperatur von um mindestens 100%, jedoch nicht mehr als 300%,

X⁰C zwischen 100 bis 160°C und innerhalb eines vorgenommen, und der Faden wird in der ersten Stufe

Bereiches, der die folgende Bedingung 40 von dem Lösungsmittel befreit, das wieder zurückgewonnen wird. Bei diesem bekannten Verfahren

55 log Y + 5 M — 417 ^ Λ" handelt es sich jedoch nicht um ein Naßspinnverfahren,

< 100 log Y + 5 M — 434 sondern um ein Trockenspinnverfahren. Das zwei-

stufige Strecken wird angewendet, um die Gefahr von

erfüllt, worin M der Gehalt an gebundenem Acryl- 45 Fadenbrüchen oder Reißen zu vermeiden, die beim nitril in Gewichtsprozent des Acrylnitrümisch- sofortigen vollständigen Verstrecken vorhanden ist. Polymerisats und Y die Schrumpfung in Prozent Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von der Länge bedeutet, wobei der Wert von Y inner- Polvacrylnitrilfäden bekannt (vgl DT-AS 10 49 044), halb des Bereiches von 15 bis 45% liegt, konti- wobei eine Spinnlösung, die aus Äthylencarbonat und nuieilich entspannt. 50 Wasser und dem Polyacrylnitril besteht, in ein Wasser 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- und Äthylencarbonat enthaltendes Fällbad gesponnen zeichnet, daß man das Aquagel-Faden-Material bei wird, wobei die, die Fällflüssigkeit verlassenden, etwa einer Stufe, die nicht nach der Trocknungsstufe 75 bis 200 Gewichtsprozent Äthylencarbonat entliegt, mit einer wäßrigen Emulsion eines ober- haltenden Fäden in der Luft bei einer Temperatur flächenaktiven Mittels aus der Gruppe von Di- 55 unterhalb 65"C auf das 1,5- bis 7,5fache ihrer uräthanolaminmonoester eines Fettsäurephosphats, sprünglichen Länge gestreckt und danach bei einer Polyoxyäthylenalkylamin, Alkylphosphat, Poly- Temperatur über 9O⁰C nochmals gestreckt und analkylenglykol, Polyalkylpolyaminderivaten und schließend entspannt werden.

einer Mischung von Polyoxyäthylenalkyläther mit Ferner war es bekannt, reißfeste Polyacrylnitril-Polyalkylenglykol kontinuierlich so behandelt, daß 60 fasern durch Verspinnen von Polyacrylnitrillösungen 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent des oberflächenaktiven mit anorganischen Lösungsmitteln (wäßrige Lösungen Mittels, bezogen auf das Gewicht des sich erge- von Rhodaniden oder Zinkchlorid) in Bäder aus benden getrockneten Fadenmaterials, absorbiert niedermolekularen aliphatischen Alkoholen herzuwerden, stellen (vgl. Textilpraxis, 1959, S. 8 bis 15).

65 Schließlich war es allgemein bekannt, daß bei der

Herstellung eines schrumpffähigen Acrylgarnes die

Die Erfindung bezieht sich auf ein Naßspinnverfah- Acrylpolymerisatfäden in trockenem Zustand heiß-

zur Herstellung von Fäden aus einer Spinnlösung verstreckt und mit ;inem Luftstrom unter aus-