DE2308828C3 - Verfahren zur Herstellung von gehärteten Phenolharzfäden mit verbesserter Verstreckbarkeit - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von gehärteten Phenolharzfäden mit verbesserter VerstreckbarkeitInfo
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Description
40
Die Lrlindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von gehärteten Phenolharzfäden mit verbesserter Verstreckbarkeit, deren Dehnung groß und deren Verschiedenartigkeit
(Grad der Dehnungsschwankung) gering ist und die verbesserte Anfärbbarkeits-. Bldchbarkeits-
und Zähigkeitseigenschaflen sowie geringe Verfärbbarkeit aufweisen.
Die durch Schmelzverspinnen aus einem faserbildenden,
ungehärteten Phenolhar/. das von Phenolen und Aldehyden abgeleitet ist. erhaltenen gestreckten
oder ungestreckten Fäden besitzen nach dem Härten nicht nur einen hohen Kohlenstoffgehalt, sondern
auch eine dreidimensionale vernetzte Struktur. Infolgedessen weisen diese Fäden eine ausgezeichnete llammbesländigkeit
und ausgezeichnete Λ ntisehmd/eigenschaften
auf.
Die üblichen gehärteten Phenolhar/Iaden weisen
zwar eine für praktische Zwecke ausreichende Zähigkeit und Dehnung auf. sie haben jedoch den Nachteil.
daß ihre Dehnungsschwanklingen (Verschiedenheit der Dehnung) groß sind. Als Folge da\on Helen in der
Praxis Schwierigkeiten bei der Herstellung von Fäden mit einer noch grölleren Zähigkeit durch Verstrecken
dieser Fäden auf. Nach umfangreichen I 'ntcrsuchiinuen
wurde nun »efunden. daß diese Schwierigkeiten
dadurch vermieden und die Verstreckbarkeil dadurch enorm verbessert werden kann, daß man die gehärteten
PhenolharzJaden mit einem Mittel, bestehend entweder aus einem Alkohol mit I bis 6 Kohlenstoffatomen
oder aus Aceton oder aus einer Mischung davon, behandelt. Es wurde außerdem gefunden, daß
iieaenüber den nicht mit dem obengenannten Behandlungsmittel
behandelten gehärteten Phenolharze-;
eine Verbesserung um den Faktor von etwa 2 bis : ■ zielt
werden kann, daß die Dehnungsschwankungen «erina sind und daß die Streckung außergewöhnlich
dall durchgeführt werden kann. Ferner wurde gefunden,
daß im Vergleich zu den der obengenannten Bchandlunü
nicht unterzogenen Fäden verschiedene weitere Vorteile erzielt werden können. Die behandelten
Fäden können z. B. viel leichter acetylieri werden, sie sind außerdem leichter kräuselbur und besser anfärbbar.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur lierstcllung von gehärteten Phenolharzfäden mit
verbesserter Verstreck barkeit, wobei die vorstehend
Beschilderten Verbesserungen und Voneile in zufriedenstellendem Ausmaß erreicht werden.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung
von gehärteten Phenolhar/fäden mit verbesserter Verstreckbarkeit geschaffen, das dadurch
«ekennz.eich.net ist. daß man gehärtete Phcnolharzfäden mit einer Lösung oder mit einem Dampf von
einer Konzentration von mindestens 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Lösung oder
Dampf, eines Behandlungsmittels, bestehend entweder aus einem Alkohol mit I bis 6 Kohlenstoffatomen oder
aus Aceton oder aus einer Mischung davon, in Berührung
bringt
Die ertindungsgemäß gehärteten Phenolhar/fäden
bestehen /u wenigstens 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der lüden, aus einem Phenolhar/.
vorzugsweise einem Novolakharz. und zu 0 his 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Fäden, aus einem faserbildendcn thermoplastischen
Kunstharz.
Das Novolakharz. das in der geschmolzenen Ausgangsmischung ungehärtet und schmelzbar ist. kann
nach dem Sehmel/verspinnen mit einem llärtungsmittel
gehärtet werden. Das Verfahren /ur Herstellung des Novolakharz.es ist an sich bekannt. Fs kann durch
Umsetzung (Polykondensation) eines Phenols mit einem Aldehyd in der Wärme in Gegenwart eines
sauren Katalysators hergestellt werden. Die Novolakharze weisen in der Regel ein durchschnittliches Molekulargewicht
von etwa 300 bis etwa 2(KK) auf. Gcwünsehtenfalls können auch solche mit einem höheren
Molekulargewicht (z. B. bis zu etwa 5(KK)) hergestellt werden. Deshalb können bekanntlich auch die hauptsächlich
mit einem Novolak-Ί >,i modifizierten Novolakharze.
die durch irgendeine gewünschte Kombination der Novolak-Typ-Reaktion und der Resol-Typ-Reaktion
erhalten werden können, verwendet werden. Außerdem kann jede gewünschte Kombination von
Phenolen und Aldehyden verwendet werden, und es können auch \erschicdene No\olakhar/e. die jeweils
von verschiedenen Kombinationen von Phenolen und Aldehyden abgeleitet sind, gemeinsam verwendet
werden
Bei ilen /ur Herstellung il τ No\olakhar/e verwendeten
Phenolen handelt es sich meistens um Phenol und K resol, es können aber auch andere Phenole verwendet
weriien. Beispiele für geeignete Phenole sind
Phenol, o-K resol, m-Kresol, p-Kresol, 2,3-Xylenol.
),5-Xylenol. 2,4-Xylenol, 2,6-Xylenol, 3,4-XylenoL
j^-Xyleno!, o-Äthylphenol. m-AthylphenoL p-Äthylphenol.
ρ-Pheny !phenol. p-tert.-Butylphenol, p-tert.-
\mylphenol. Bisphenol A, Resorcin und Gemische
aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen.
Bei dem für die Poly kondensation mit den genannten Phenolen am häufigsten verwendeten Aldehyd handelt
es sich um Formaldehyd, es können aber auch Paraformaldehyd.
Benzaldehyd. Hexamethylentetramin und Furfural sowie Gemische davon verwendet werden.
Diese Aldehyde können erfindungsgemäß als Härtungsmittel verwendet werden.
Bei dem für die Umsetzung zur Bildung der Novolakharze verwendeten sauren Katalysator kann es sich j5
um irgendeine der bekannten organischen oder anorganischen Säuren, beispielsweise um Chlorwasserstoffsäure.
Salpetersäure. Schwefelsäure. Phosphorsäure. Ameisensäure. Essigsäure. Oxalsäure und
Phthalsäure handeln.
Beispiele für als faserbildcndcs thermoplastisches Kunstharz verwendbare Harze, die mit dem ungehärteten
Novolakharz gemischt werden können, sind die Polyamide, wie Polycapronamid, Poly-,„-aminohcptansäure.
Poly-^-aminononansäure. Polyundecanamid. Polydodecanamid. Polyhexamethylenadipamid.
Polyhexameihylensebacamid.Polyhexamcthylcnundecanamid
und ein Polyamid der allgemeinen Formel
~(--CO—
~NH
-V
oder ein Polyamid der allgemeinen Formel
35
- CO-<^J>-CONH-(CH2),, NH
und die im wesentlichen aus diesen Polyamiden bestehenden
Mischpolymerisate; die Polyester, wie PoIymcthylciiterephthalat.
Polyethylenterephthalat. Polybutylenterephthalat. Polyäthylenoxy - terephthalal.
Polycyclohexylentcrephthalat und die im wesentlichen aus diesen Polyestern bestehenden Mischpotymerisatc;
die Polyolefine, wie Polyäthylen. Polypropylen. Polystyrol. Polyvinylidenchlorid. Polyvinylchlorid und
die Mischpolymerisate davon und die verschiedenen Polyurethane. Diese thermoplastischen Polymerisate
können auch in Form einer Kombination aus zwei oder mehreren Verbindungen verwendet werden.
Die durch Schmclzvcrspinnen eines ungehärteten Novolakharzes erhaltenen ungehärteten, schmelzversponncnen
Fäden, die ein faserbildcndes thermoplastisches Kunstharz enthalten können, werden dadurch
gchärtei. daß man die Fäden mit einem Aldehyd als Härtungsmittcl in Gegenwart eines sauren Katalysators
und bzw. oder eines basischen Katalysators bei einer Iemperatur %<hi Raumtemperatur bis 250 C in
Berührung hrinnt. Dor kontakt /wischen dem laden f«
lind dem lläriuniisiniitel in Gegenwart des KataU-sators
kann in der Weise erleiden. daß man die ungetuirtcicn.
schniel/verspmiiienen I äden in em Had eintaucht,
welches das lliirlungsmittel und den Katals ■
»ator enthalt, oder dadurch, daß man eine wäßrige
Lösung des Härtuniismitlels und lies Katahsalors auf
die ungehärteten, schmel/versponnenen lüden aufsprüht
oder aufdampl'l. Der Kontakt kann auch dadurch erzielt werden, daß man die Faden mit einer
gasförmigen Mischung aus dem Härtungsmittel und dem Katalysator behandelt.
Em Beispiel für die wäßrige Lösung einer Mischung
aus dem Aldehyd und einem sauren Katalysator ist eine solche, die 6.0 bis 40. vorzugsweise 15 bis 25 Gewichtsprozent
der Säure und 6.0 bis 40. vorzugsweise 15 bis 25 Gewichtsprozent des Aldehyds enthält. Ein
Beispie! für eine wäßrige Lösung einer Mischung aus dem Aldehyd und einem basischen Katalysator ist
eine solche, die 1 bis 60. vorzugsweise 12 bis 45 Gewiehtsprozent
des Aldehyds und 0.2 bis 20. vorzugsweise 1 bis 10 Gewichtsprozent des basischen Katalysators
enthält.
Die am häufigsten verwendeten Aldehyde sind Formaldehyd. Benzaldehyd, Hexamethylentetramin.
Furfural oder eine Mischung davon.
Bei dem verwendeten sauren Katalysator kann es sich um irgendeine bekannte anorganische oder organische
Säure, wie Chlorwasserstoffsäurc. Schwefelsäure. Salpetersäure. Essigsäure. Oxalsäure. Ameisensäure.
Orthophosphorsäure. Buttersäure. Milchsäure. Benzolsulfonsäure. p-Toluolsulfonsäure oder Borsäure
handeln. Fs können auch Mischungen dieser Säuren verwendet werden.
Bei dem verwendeten basischen Katalysator kann es sich um Ammoniak. Ammoniumhydroxyd oder um
Amine, wie Monoäthanolamin und Triäthylenamin. ein Hydroxyd oder ("arbonat eines Metalls aus der
Gruppe der Alkalimetalle und Erdalkalimetalle, beispielsweise um Natriumhydroxyd. Kaliumhydroxyd.
C'alciumhydroxyd. Bariumhydroxyd oder Natriumcarbonat oder um Gemische davon handeln. Hexamethylentetramin
kann nicht nur als Härtungsmittel, sondern auch als basischer Katalysator verwendet
werden.
Die wie oben beschrieben hergestellten gehärteten Phenolharzfäden werden crlindungsgcmäß mit einer
Lösung oder mit einem Dampf von einer Konzentration von mindestens 25 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Gesamtgewicht von Lösung oder Dampf, eines Behandlungsmittel, bestehend entweder aus
einem Alkohol mit I bis 6 Kohlenstoffatomen oder aus Aceton oder aus einer Mischung davon, in Berührung
gebracht. Spezifische Beispiele für das obengenannte Behandlungsmittel sind Methylalkohol. Äthylalkohol.
Propylalkohol. lsopropylalkohol. Butylalkohol. lsobutylalkohol. sek.-Butyialkohol. tert.-Butylalkohol.
Amylalkohol. Isoamylalkohol, Ilexylalkohol.
Aceton und Mischungen davon.
Das Inberührungbringcn der gehärteten Phenolharzfäden
kann mit dem flüssigen oder mit dem dampförmigcn Behandlungsmittel erfolgen. Wenn das
Behandiungsmiitel in flüssigem Zustand oder als Lösung in einem Lösungsmittel vorliegt, kann es mit
den Fäden unter solchen Reaklionsbedingungen in Berührung gebracht werden, daß man die Fäden entweder
in da.; Behandlungsmittelbad eintaucht oder durch das Bad zieht oder daß man die lüden mit dem
flüssigen Behandlungsmittel besprüht oder bedampft. Man kann aber auch die Behandlung der Fäden in der
Dampfphase ausführen, indem man die Fäden mit dem Dampf des Behandlungsmittel entweder in einem
diskontinuierlichen oiler in einem kontinuierlichen Arbeitsgang in Berührung bringt. Bei Ausführung
einer kontinuierlichen Arbeitsweise kann das Behandlungsmittel in der Dampfphase in einer im wesentlichen
beschlossenen Kammer mit llüssiukeitsilichten Fin-
lassen und Auslässen enthalten sein, wobei die gehärteten
Pbenolharzfäden hierdurch geführt werden.
Wenn das Behandlungsmittel in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel verwendet weiden soll, wird
es bevorzugt in Form einer wäßrigen Lösung verwendet; gewünschtenfalls können aber auch andere
geeignete Lösungsmittel verwendet werden. Unabhängig davon, ob das Behandlungsmittel in flüssigem
oder dampfförmigem Zustand angewendet wird, muß die Konzentration des Behandlungsmittels stets wenigstens
25 Gewichtsprozent, vorzugsweise wenigstens 35 Gewichtsprozent, und insbesondere wenigstens
50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Lösung oder Dampf, betragen. Bei einer niedrigeren
Konzentration als 25 Gewichtsprozent können keine Fäden mit einer hohen Dehnung und einer geringen
Dehnungsschwankung, wie gemäß der Erfindung vorgesehen, erhalten werden.
Beim Inberührungbringcn von Behandlungsmittel und gehärteten Phenolharzladen können die Fäden
in entspanntem, gespanntem oder gedehntem Zustand vorliegen. Es ist daher möglich, die Behandlung mit
dem Behandlungsmittel entweder vor oder während der Verstreckung durchzuführen. Die Temperatur
und die Dauer der Behandlung werden zweckmäßig unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren, wie
Art des Behandlungsmittels. Konzentration desselben. Art des Inberührungbringens, gewählt. Wenn diese
Faktoren konstant gehalten werden, verlangen sich die Behandlungsdauer mit niedrigerer Behandlungstemperatur.
In der Regel wird eine Temperatur innerhalb des Bereiches von Raumtemperatur bis etwa
90 C. beispielsweise in einem Bereich von 25 bis 90 C. vorzugsweise von 30 bis 70 C, angewendet, wobei die
Behandlungsdauer im Bereich von 1 bis 100 Minuten, vorzugsweise 5 bis 60 Minuten, liegt.
Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die gehärteten Phenolharzfaden durch das Behandlungsmittel
gequollen und entspannt, und man nimmt an, daß das Monomere oder das niedere Polymerisat
von Aldehyden, die in den Fäden vorhanden sein können, durch das Behandlungsmittel, das sich un der
Oberfläche der Fäden hiefindet, extrahiert und entfernt werden, was zur Folge hat, daß die Zähigkeit und
Dehnung verbessert und die Dehnungsschwankung verringert wird. Deshalb verläuft danach die Verstreckung
außerordentlich glatt. Außerdem wird die Veresterung der Fäden und die Diffusion einer Verbindung,
wie z. B. Essigsäureanhydrid, in das Innere der Fäden erleichtert, was zur Folge hat, daß nicht nur
die Acetylierung innerhalb eines kurzen Zeitraumes vervollständigt werden kann, sondern daß auch
während der Garn verspinnung die erwünschte Kräuselung erzielt werden kann, da im Innern der Fäden eine
Spannung entsteht. Darüber hinaus weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Phenolharzfäden
eine Anfärbbarkeit auf, die wesentlich besser ist als diejenige von üblichen Phenolharzfäden,
die nicht dem Verfahren gemäß der Erfindung unterworfen worden sind, übliche Phenolharzfäden sine
nämlich schwierig zu färben. So liefert beispielsweise eine Färbemethode bei hoher Temperatur oder die
Carrier-Färbemethode unter Verwendung von Dispersionsfarbstoffen, wie im Falle der Anfärbung von PoIyäthylenterephthalatfäden,
keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Die Phenolharzfäden sind so schwierig anzufärben,
daß nur dann, wenn das Anfärben bei erhöhten Temperaturen und nach der Carrier-Methode
durchgeführt wird, irgendeine Farbstoffadhäsion feststellbar ist. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
erhaltenen Phenolharzfäden weisen jedoch eine ausgezeichnete Anfärbbarkeit insofern auf, als
bereits unter milden Bedingungen tiefe Farbtöne erhalten werden können.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Beispielen und Vcrgleichsbeispielen näher erläutert.
Beispiele 1 bis 8
und Vergleichsbeispiele 1 bis 3
und Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Unter Verwendung einer Spinndüse mit 36 Löchern mit einen Durchmesser von 3,0 mm wird ein Novolakharz
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 960 bei 160° C schmelzversponnen, danach werden
die gesponnener! Fäder, mit einer Geschwindigkeit von
100 m pro Minute aufgewickelt. Die gesponnenen Fäden werden dann in eine kombinierte Lösung von
18 Gewichtsprozent Chlorwasserstoffsäure und 18 Gewichtsprozent Formalin eingetaucht, und die Temperatur
wird innerhalb der nächsten 50 Minuten von 20 auf 95" C erhöht. Danach werden die Fäden mit Wasser
gewaschen und anschließend 40 Minuten lang bei 90'C mit 2,8gewichtsprozentigem Ammoniak und
33.3gewichtsprozentigem Formalin gehärtet. Die auf diese Weise erhaltenen Fäden weisen eine Zähigkeit
von 1,25 g/den, eine Dehnung von 23,8% und einen Youngschen Modul von 32,8 g/den auf.
Danach werden die gehärteten Phenolharzfäden nach dem ernndungsgemäßen Verfahren behandelt,
indem man sie in wäßrige Methanollösungen mit verschiedenen Konzentrationen eintaucht. Diese Behandlung
wird bei emer Temperatur von 55° C über einen Zeitraum von 40 Minuten durchgeführt. Die dabei
erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.
Die darin angegebene »Dehnungsschwankung (%)« wird wie folgt bestimmt:
Dehnungsschwankung (%) =
- · 100,
worin x, die gemessene Dehnung und χ die durchschnittliche
Dehnung bedeutet.
Beispiel I
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 2
Beispiel 3
Mcthii IU)I-
kon/.cntralion
(Gewichtsprozent)
100
90
80
90
80
/.iiliiukeit
Ig ilen)
1.29 1,26 1,38 Dehnung
[%)
[%)
66,6
64,8
70,1
64,8
70,1
IJehnunpsschwankun}!
11,1
13,1
9,8
Youngschcr MmIuI
Ιμ/den)
33,6
33,8
35,1
35,1
Vergleichsbeispiel 1 .
Vergleichsbeispiel 2.
Vergleichsbeispiel 3.
Vergleichsbeispiel 2.
Vergleichsbeispiel 3.
l'ortsel/unu
Methanol- kon/eiur.ilmn |
/A | igkc-ii |
(iettichlspto/entl | U! den ι | |
70 | ||
6(1 | ||
50 | ||
35 | ||
25 | ||
15 | ||
K) | ||
.25 | ||
.46 | ||
,38 | ||
.30 | ||
.54 | ||
,33 | ||
.31 | ||
.27 |
I )elinuiH'
I ".,I
72.6
77.3
67.2
64,4
52,6
26,2
27,6
25,4
77.3
67.2
64,4
52,6
26,2
27,6
25,4
Dehnung-, scrmankung
I "iil
10.3
7.6
5,4
12,2
15.8
39,0
51,9
93,0
12,2
15.8
39,0
51,9
93,0
Youngschei Modul
(g ilenI
34,8 32,6 35,4 31,8 34,3 32,2 34,4 33.1
·) Die Behandlung wird unter alleiniger Verwendung von Wasser durchgeführt
Aus der vorstehenden Tabelle I geht hervor, daß dann, wenn die Konzentration an Methanol mindestens
25 Gewichtsprozent beträgt, Fäden mit einer hohen Dehnung und einer geringen Dehnungsschwankung
erhalten werden können, ohne daß dabei die Zähigkeit abnimmt. Wenn jedoch die Konzentration
an Methanol weniger als 25 Gewichtsprozent beträgt. werden nur solche mit einer geringen Dehnung und
einer großen Dehnungsschwankung erhalten. Außerdem sind die vorstehend behandelten Fäden in allen
Fällen unschmelzbar und nicht brennbar und keine der ihnen eigenen Eigenschaften wird dadurch im
mindesten beeinträchtigt.
Beispiele 9 bis 14 und Vergleichsbeispielc 4 bis 14
35
Wie im Beispiel 1 wird ein Novolakharz mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 880. das
durch Polykondensation von 50 Gewichtsprozent m-Kresol und 50 Gewichtsprozent Phenol mit Formaldehyd
in Gegenwart eines Oxalsäurekatalysators hergestellt worden ist, schmelzversponnen. Die dabei
erhaltenen gesponnenen Fäden werden dann in eine Lösung von 18 Gewichtsprozent Chlorwasserstoffsäure
und 18 Gewichtsprozent Formalin eingetaucht, dann wird innerhalb der nächsten 6 Stunden die
Temperatur von 20 auf 95° C erhöht. Die Reaktion wird 6 Stunden lang fortgesetzt, wobei während dieser
Zeit die Temperatur bei 95° C gehalten wird. Die so erhaltenen gehärteten Phenolharzfäden weisen eine
Zähigkeit von 1,30 g/den, eine Dehnung von 7,2% und einen Youngschen Modul von 33,6 g/den auf.
Anschließend werden die so gehärteten Phenolharzfäden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren untei
Verwendung verschiedener Behandlungsmittel behandelt. Die Behandlung wird bei einer Temperatur vor
60' C über einen Zeitraum von 40 Minuten durchge rührt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der fol
genden Tabelle Il zusammengefaßt.
Behandlung-miliel (1IKI".,I
Beispiel 9 Methanol
Beispiel 10 Äthanol
Beispiel 11 Propanol
Beispiel 12 Butanol
Beispiel 13 η-Amylalkohol
Beispiel 14 Aceton
Vergleichsbeispiel 4 Dioxan
Vergleichsbeispiel 5 Dimethylformamid
Vergleichsbeispiel 6 Dimethylacetamid
Vergleichsbeispiel 7 Tetrahydrofuran
Vergleichsbeispiel 8 Ammoniak (1 Gewichtsprozent)
Vergleichsbeispiel 9 Natriumhydroxyd (1 Gewichtsprozent)
Vergleichsbeispiel 10 Kaliumhydroxyd (1 Gewichtsprozent)
Vergleichsbeispiel 11 Schwefelsäure (1 Gewichtsprozent)
Zähigkeit
(g den)
(g den)
1.38 1,34 1,39 1,31 1,30 K29
1,32 1,30 1,24 1,26 1,32
Dehnung
56,5
47,4
40,5
35,4
36.1
46,8
19.6
10.6
11,4
9,6
20,4
47,4
40,5
35,4
36.1
46,8
19.6
10.6
11,4
9,6
20,4
13,8
19,4
9,7
Dchnungs·
Schwankung
Ι"·ιι)
Younuschcr Modul Ig denl
8,6 | 33.4 |
14,8 | 34.1 |
25,7 | 33.6 |
25,4 | 35,1 |
26,3 | 34,8 |
28,6 | 30,5 |
68,5 | 30,7 |
44,2 | 33,3 |
39,9 | 31,6 |
73,1 | 33.9 |
49,6 | 34.1 |
20,8 | 29,8 |
49,6 | 27.7 |
86.4 | 33,1 |
ma iT\ I |
!•'ort sel/uni;
Ul1I).IIUÜllMi' !'1!IU■! I U
Vergleichsbeispiel 12 Chlorwasserstoffsäure
11 Cjewichtsprozenil
Vergleichsbeispiel 13 Essigsäure (I Gewichtsprozent ι
Vergleichsbeispiel 14 W;"-ser '
Wie aus der vorstehenden Tabelle 11 hervorgeht,
ist dann, wenn als Behandlungsmittel Methanol. Äthanol. Propanol, Butanol. η-Amylalkohol oder
Aceton verwendet wird, die Dehnungsschwankung gering, und darüber hinaus ist die Dehnung der erhaltenen
Fäden hoch, wobei diese Effekte im Falle der Verwendung von Methanol besonders ausgeprägt
sind. Andererseits ist es im Falle der Verwendung von anderen Lösungsmitteln als den obenerwähnten nicht
möglich, eine hohe Dehnung und außerdem eine geringe Dehnungsschwankung zu erzielen.
/.,ΙιιΊ ^l
1 k'hii
S. 1J
7.6
7.6
I k'hlllllll-',
74.1
63.6
\1,H | InI | Ί |
U- di | .1IlI | |
32 | .6 | |
34.0 | ||
■n |
Beispiel 15
und Vergleichsbeisnicl 15
und Vergleichsbeisnicl 15
90 Gewichtsprozent eines Novolakharzes mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 960 und
10 Gewichtsprozent Polyeapronamid werden in der Schmelze miteinander gemischt, dann wird die erhaltene
Schmelze wie im Beispiel 1 schmelzversponnen, und die gebildeten gesponnenen Fäden werden gehärtet.
Die so erhaltenen gehärteten Phcnolharzfäden weisen eine Zähigkeit von 1.45 g/den, eine Dehnung
von 14.8% und einen Youngschen Modul von 31.3 g den auf.
Diese Fäden werden 30 Minuten lang bei 60 C mit
einer 55gewichtsprozenligen wäßrigen Methanollösung behandelt. Zum Vergleich werden die gleichen
Fäden 6 Stunden lang bei 70 C mit einer lgewichtspro/entigen wäßrigen Ammoniaklösung behandelt.
Nachdem die Fäden mit Wasser gewaschen und getrocknet worden sind, werden sie jeweils 10 Minuten
lang bei 135 C in einer kombinierten Lösung, bestehend aus 99.5 Gewichtsprozent Essigsäureanhydrid
und 0.5 Gewichtsprozent konzentrierter Schwefelsäure
(98gewichtsprozentig). acetyliert. Die dabei erhaltener
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 111 angegeben
Beispiel 15 !55 Gewichtsprozent Methanol
Vergleichsbeispiel 15 \ 1 Gewichtsprozent Ammoniak
i .n It- | |
/ιπι.ιΐιηκ | l< im111 Lj |
pm/enn | |
27.6 | w ei 1.1 |
2 1 | braun |
Il; den)
1.23 1.41
63.2 26.4
Wie aus der vorstehenden Tabelle 111 hervorgeht,
ergeben die edindungsgemäß mit Methanol behandelten gehärteten Pnenolharzfäden solche Fäden, die
nicht nur eine hohe Gewichtszunahme durch Acetylierung aufweisen, sondern auch eine weiße Farbe und
eine außergewöhnlich zufriedenstellende Dehnun haben. Im Gegensatz dazu treten hei den in dem Vergleichsvcrsuch
mit Ammoniak behandelten Fäden Schwierigkeiten bei ihrer Acetylierung auf. und darüber
hinaus werden sie nicht nur bräunlich verfärbt, sondern auch ihre Dehnung ist gering.
Nach dem Spinnen der Fäden und Härten derselben wie im Beispiel 1 werden die gehärteten Fäden 30 Minuten
lang bei 20 C mit einer 55gewichtsprozentigen
wäßrigen Mcthanollösung behandelt. Die so erhaltenen Fäden werden dann bei 20 C um 20. 40 oder
50% kalt verstreckt und in einer wäßrigen Methanollösung bei 55 C um jewei's 30. 60 oder 80% naß in der
Wärme verstreckt. In jedem Falle wird eine Abzugsgeschwindigkeit von 6 m pro Minute angewendet. In
der folgenden Tabelle IV sind die Zähigkeitswertc und die Dehnungswertc des unbehandelten gehärteten
Fadens, des behandelten gehärteten Fadens und des behandelten und nach den oben beschriebenen Verfahren
verstreckten Fadens angegeben, und in jedem Failc ist auch die Anzahl der Fadenbrüche der aus
36 Einzelfäden besiehenden Garne angesehen.
40
t labelle IV
/.iI'.il: Va1H
i LJ ,Ulli!
Gehärteter Faden
Mit Methanol hchandeller Faden nath der
Härtung
Mit Methanol behandelter gehärteter Faden
nach dem Kaltvcr-S5 strecken um
nach dem Kaltvcr-S5 strecken um
20%
40%
50%
Mit Methanol behandelter gehärteter Faden
nach dem Naßverstrecken in der Wärme
um
nach dem Naßverstrecken in der Wärme
um
6S J1(VV,,
80",,
.33
1.70 2.5S 3.05
23.x
70.S
K8.6 52.1 38.7
Im lieh llm/d
laden I
1.96 | 4H.5 | 0 |
2.86 | 21.6 | 0 |
3.94 | 14.7 | 0 |
Wie aus der vorstehenden Tabelle IV hervorgeht, weisen die mit Methanol behandelten Fäden eine hohe
Dehnung auf und können bis /u einem hohen Ver-Mreekungsverhältnis
verslreckt werden. Infolgedessen
weisen die so erhaltenen laden eine hohe Zähigkeit und eine hohe Restdehnung auf.
Beispiel 17
und Vergleichsbeispiel 16
und Vergleichsbeispiel 16
Mit einer fiOgewichtsprozenliiien wäßrigen Molha- ic
nollösung nach dem erlindungsgemäßcn Verfahren behandelte Phenolharzfäden (Beispiel 5) und die gleichen
Fäden, die keiner Melhanolbehandlung unterzogen worden sind (Verglcichsbeispiel 3), werden
unter Verwendung des blaugrünen Farbstoffes Disperse Blue 7 (CM. Nr. 62 500) in einer Menge von
10%, bezogen auf das Gewicht der Faser, und eines hauptsächlich aus Trichlorbenzol bestehenden Carriers
angefärbt. Bei Verwendung des Carriers in einer Konzentration von 4 ΐηΛ 1 und bei Anwendung eines
Flottenverhältnisses von 1 : 50(50 Gewichtsteile Färbellüssigkeit je Gewichtsteil Faser) wird das Färben
unter den nachfolgend angegebenen variierenden Bedingungen durchgeführt. Als Ergebnis werden die in
der folgenden Tabelle V angegebenen Farbslofferschöpfungsausmaßc
(%) erhalten.
I arbebecl
Temp.
( Cl
( Cl
98
98
130
130
130
130
In allen Fällen ist die Farbstoffhaftung an den Vergleiehsfädcn
nicht gleichmäßig, während die nach derr eründnngsgemäßen Verfahren hergestellten Fäden ir
allen Fällen gleichmäßig angefärbt werden können
Tabelle V | Vergleichs heispiel I' |
|
Zeit | ||
(Min.) | 5.1% | |
30 | 9,6% | |
60 | 25.4% | |
10 | 32.6% | |
60 | ||
Heispiel 17 | ||
20.6% | ||
31,4% | ||
58,21M, | ||
65,3% | ||
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von gehärteten Phenolharzfäden mit verbesserter Verstreckbarkeil,
dadurch gekennzeichnet, daß
man gehärtete Phenolharziäden mit einer Lösung oder mit einem Dampf von einer Konzentration
von mindestens 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Lösung oder Dampf, eines
Behandlungsmittels, bestehend entweder aus einem Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder aus
Aceton oder aus einer Mischung davon, in Berührung bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man das Behandlungsmittel in einer Konzentration von mindestens 35 Gewichtsprozent,
insbesondere mindestens 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Lösung
oder Dampf, anwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß man die Fäden mit der Lösung
oder mit dem Dampf, wobei diese das Behandlungsmittel enthalten, bei einer Temperatur innerhalb
des Bereiches von Raumtemperatur bis etwa 90 C in Berührung bringt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß man gehärtete Phenolharzfäden
verwendet, die ein faserbildendes thermoplastisches Kunstharz in einer Menge von
weniger als 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Fäden, enthalten.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß man die Fäden mit
der Lösung oder mit dem Dampf, welche das Behandlungsmittel enthalten, vor der Verstreckung
oder während der Verstreckung in Berührung bringt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP47018788A JPS5115144B2 (de) | 1972-02-23 | 1972-02-23 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2308828A1 DE2308828A1 (de) | 1973-08-30 |
DE2308828B2 DE2308828B2 (de) | 1974-09-05 |
DE2308828C3 true DE2308828C3 (de) | 1975-05-22 |
Family
ID=11981337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732308828 Expired DE2308828C3 (de) | 1972-02-23 | 1973-02-22 | Verfahren zur Herstellung von gehärteten Phenolharzfäden mit verbesserter Verstreckbarkeit |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5115144B2 (de) |
DE (1) | DE2308828C3 (de) |
FR (1) | FR2173238B1 (de) |
GB (1) | GB1397875A (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114434768B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-04-23 | 升辉新材料股份有限公司 | 一种采用三泡成型法制备尼龙表层筒膜的工艺 |
-
1972
- 1972-02-23 JP JP47018788A patent/JPS5115144B2/ja not_active Expired
-
1973
- 1973-02-14 GB GB734373A patent/GB1397875A/en not_active Expired
- 1973-02-22 DE DE19732308828 patent/DE2308828C3/de not_active Expired
- 1973-02-23 FR FR7306465A patent/FR2173238B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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JPS5115144B2 (de) | 1976-05-14 |
DE2308828A1 (de) | 1973-08-30 |
DE2308828B2 (de) | 1974-09-05 |
JPS4887193A (de) | 1973-11-16 |
GB1397875A (en) | 1975-06-18 |
FR2173238B1 (de) | 1976-05-14 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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