DE2364091B2 - Flammfeste, unschmelzbare fasern und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

dere Kinderbekleidung, Bettzeug, Vorhänge, Matten, Teppiche usw., aus flammfesten oder flammwidrigen Fasern herzustellen.

Zusätzlich zu den Flammfestigkcitseigenschaften ist es erwünscht, daß die Textilien und Fasern thermisch unschmelzbar sind, eine geringe thermische Schrumpfung zeigen und beim Erhitzen so wenig Rauch oder giftiges Gas wie möglich bilden, da diese

selbst wenn die Faser flammfest ist, das Material nicht dazu geeignet, die Brandgefahr und mögliche Körperbeschikligungen 711 verhindern. Mit anderen

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Worten, ist es zusätzlich zu der Flammfestigkeit als Fasern sind flammfest und unschmelzbar und zeigen

solcher häufig absolut notwendig, daß die Faser auch beim Erhitzen ein äußerst geringes thermisches

die oben angegebenen Eigenschaften besitzt. Schrumpfen. Demzufolge unterscheidet sich der

Die genannten Spezialfasern sind, trotz ihrer Erfindungsgegenstand erheblich von dem in der ge-Flammfestigkeitseigenschaften, nicht für die allge- 5 nannten japanischen Patentanmeldung beschriebenen, meine Verwendung in der Textilindustrie geeignet. Aus der US-PS 23 76 511 sind bereits Fasern Daher werden die anorganischen Fasern und die mit erhöhtem Erweichungspunkt und verbesserter Kohlenstoff-Fasern, obwohl sie wünschenswerte Wasserbeständigkeit, aus einem synthetischen hitze-Flammfestigkeitseigenschaften besitzen, im allge- härtbaren Harz, beispielsweise einem Phenolmeinen nicht zur Herstellung von Textilwaren ver- "> Formaldehyd-Harz oder einem Harnstoff-Formwendet, da sie bezüglich bestimmter Bedingungen, aldehyd-Harz, und einem synthetischen thermodie für derartige Anwendungszwecke vorhanden sein plastischen Harz, sowie ein Verfahren zu ihrer Hermüssen, Nachteile aufweisen. Insbesondere lassen stellung bekannt. In diesem ganz allgemein gehalsich diese Fasern wegen ihrer geringen Festigkeit tenen Stand der Technik findet sich unter anderem und Biegsamkeit nur schlecht verspinnen und weben 15 die Angabe, daß als andere synthetische hitzehärt- und zeigen ferner eine gute thermische Leitfähigkeit, bare Harze auch Melamin-Harze verwendet werden eine geringe Hygroskopizität, einen schlechten Griff können. Diese Melamin-Harze unterscheiden sich und eine schlechte Färbbarkeit. Weiterhin ist es jedoch von den erfindungsgemäßen Produkten daschwierig, Phenolharzfasern zu verspinnen und zu durch, daß sie, wie in diesem Stand der Technik weben, da sie nur eine geringe Festigkeit aufweisen, 20 angegeben ist (S. 1, rechte Spalte, Zeilen 2 bis 4) d. h. Reißfestigkeiten von lediglich 1 bis 1,5 g/Denier Kondens?>tionsprodukte aus Dicyandiamid und besitzen, obwohl diese Fasern auf Grund ihrer Formaldehyd darstellen. Die Kondensationsprodukte Flammfestigkeitseigenschaften steigendes Interesse aus Dicyandiamid und Formaldehyd unterscheiden gewinnen. Weiterhin besitzen die Phenolharzfasern sich jedoch strukturell und hinsichtlich ihrer eine charakteristische gelbbraune Färbung und wer- 25 Eigenschaften von den erfindungsgemäßen Melden, selbst nachdem sie praktisch weiß gebleicht amin-Aldchyd-Harzen, was aus der Literaturstelle worden sind, schnell durch Sonneneinwirkung ver- »Aminoplastics«, C. P. Vale und W. G. K. Taylor, färbt. Weiterhin können diese Fasern sehr schlecht S. 58 und 59, hervorgeht. Weiterhin besteht insofern angefärbt werden. Derartige Eigenschaften sind für ein Unterschied, als die in diesem Stand der Technik Textilfasern, die allgemein angewandt werden sollen, 30 genannten Lösungsmittel nicht ohne weiteres für die absolut unzureichend, so daß Phenolharzfasern in erfindungsgemäßen Melamin-Aldehyd-Harze geeignet der Textilindustrie keine breite Anwendung gefunden sind. Wenn in diesem Stand der Technik auf S. 1 haben. angegeben ist, daß das hitzehärtbare Harz und das

Es besteht daher ein Bedürfnis für Fasern, die thermoplastische Harz in im wesentlichen gleich

neben der Flammfestigkeit auch die anderen Eigen- 35 großen Mengen eingesetzt werden sollen, so ist dies

schäften besitzen, die ihre Verwendung zur Herstel- im Zusammenhang mit der S. 2, linke Spalte, zu

lung von Textilgütern ermöglichen. sehen, in der angegeben ist, daß im Normalfall das

In der Literatur ist es bislang nicht beschrieben hitzehärtbare Harz im Bezug auf das thermoplastische

worden, daß man Fasern herstellen kann, die über- Harz in geringen Mengen eingesetzt wird. Die nach

wiegend aus Melamin-Aldehyd-Harzen bestehen. 40 diesem Stand der Technik bevorzugten hitzehärt-

Die veröffentliche japanische Patentanmeldung baren Harze sind Phenol-Formaldehyd-Harze, be-

Nr. 47-14771 betrifft Fasern, die aus Polyvinyl- ziehungsweise Harnstoff-Formaldehyd-Harze, die an

alkohol und N-Methylolmelamin oder methyliertem den erwähnten Nachteilen der charakteristischen

Methylolmelamin hergestellt sind. Da die in dieser gelb-braunen Färbung und der schlechten Anfärb-

Mischung vorhandene Menge an N-Methylolamin 45 barkeit leiden.

lediglich 5 bis 20 Gewichts-°/o, bezogen auf das Gp- Es ist weiterhin bekannt, daß Melamin-Formwicht des Polyvinylalkohols, beträgt, wird die sich aldehyd-Harze häufig als Appreturen für die Texergebende Faser als Polyvinylalkoholfaser bezeich- tilien oder Gewebe verwendet werden. In diesem net, da sie überwiegend aus diesem Material besteht. Fall haftet nur eine geringe Menge des Melamin-Weiterhin sind diese Fasern brennbar und zeigen 50 harzes an der Oberfläche der die Gewebe auseine thermische Schrumpfung, da sie bei 300° C machenden Fasern an, so daß ein erheblicher Unterschmelzen. Diese Fasern stellen daher keine flamm- schied zwischen derartigen, mit einem Melaminharz festen Fasern im oben angegebenen Sinne dar. Dem- überzogenen Fasern und den erfindungsgemäßen gegenüber beträgt die minimale Menge des in den Fasern besteht, die aus Melamin-Aldehyd-Harzen erfindungsgemäßen Fasern enthaltenen Melamin- 55 aufgebaut sind.

harzes mindestens 150 Gewichts-°O, bezogen auf das Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin,

Gewicht von anderen Polymerisaten, wie Polyvinyl- flammfeste Fasern herzustellen, die gleichzeitig

alkohol, die ebenfalls vorhanden sein können. Das unschmelzbar sind, eine geringe thermische Schrump-

in der genannten japanischen Patentanmeldung bc- fung zeigen, beim Erhitzen nur eine geringe Menge

schriebene Verfahren ist im wesentlichen ein 60 Rauch und giftiges Gas entwickeln und dennoch eine

Trocken-Spinnverfahren zur Herstellung von Poly- hohe Festigkeit, einen hohen Weißgrad, eine gute

vinylalkoholfasern. Überdies besitzen die nach die- Biegsamkeit, einen guten Griff und eine gute Färb-

sem bekannten Verfahren hergestellten Fasern im barkeit besitzen.

wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie Poly- Gegenstand der Erfindung sind daher flammfeste,

vinylalkoholfasern, da sie, wenn sie mit einer Flamme 65 unschmelzbare Fasern, die aus einem gehärteten

in Berührung kommen, brennen und vollständig Melamin-Aldehyd-Harz oder einem Alkyläther da-

schmelzen und beim Erhitzen eine erhebliche ther- von, einem gehärteten Kondensationsprodukt aus

mische Schrumpfung zeigen. Die erfindungsgcmüßen dem Melamin-Aldehyd-Harz und einer damit cokon-

densierbarer Verbindung und/oder einer gehärteten physikalischen Mischung des Melamin-Aldehyd-Harzes mit einem hitzehärtbaien oder thermoplastischen, faserbildenden Polymerisats, sowie gegebenenfalls üblichen Faseraddit^:"sn bestehen, wobei das Melamin-Aldehyd-Harz in allen Fallen mindestens 60 Gew.-% der Fasern ausmacht.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Hc stellung dieser Fasern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Lösung eines Melamin-Aldehyd-Vorkondensats oder des mindestens 60 Gew.-% dieses Vorkondensats enthaltenden Faserrohstoffs in an sich Ijekannter Weise in eine erhitzte Atmosphäre verspinnt und gleichzeitig das Lösungsmittel verdampft und das Vorkondensat aushärtet.

Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, daß das Melamin-Aldehyd-Harz mi* einem zweiten Polymerisat, wie Polyvinylalkohol, modifiziert oder vermischt ist, wodurch man eine Spinnlösung mit Jußerst guter Verspinnbarkeit und Fasern mit äußerst vorteilhaften Eigenschaften erhält.

Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Fasern sind flammfeste und unschmelzbare Fasern mit einem Quellvermögen in Wasser von weniger als 2,0, die man durch Härten der durch Verspinnen der Melamin-Aldehyd-Vorkondensate gebildeten Fasern erhält.

Weitere Ausführungsformen, Gegenstände und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Beispielen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bestehen die Melaminfasern im wesentlichen zu 100 Gewichts-°/o aus den im folgenden beschriebenen Melamin-Aldehyd-Harzen. Natürlich können geringe Mengen von Verunreinigungen in diesen Harzen enthalten sein, die sich bei der Herstellung dieser Materialien eingeschlichen haben können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bestehen die Fasern aus Melamin-Aldehyd-Harzen, die mit anderen faserbildenden Polymerisaten kondensiert oder vermischt sind. Es ist jedoch erforderlich, daß die Fasern dieser Ausführungsform mindestens 60 Gewichts-'/o, vorzugsweise 70 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Fasern, der weiter unten beschriebenen Melamin-Aldehyd-Harze enthalten. Somit besteht ein erheblicher Unterschied zwischen den erfindungsgemäßen Fasern und den Fasern, die nur geringe Mengen Melamin-Aldehyd-Harze enthalten oder mit derartigen Harzen überzogen sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie oben bereits angedeutet wurde, zunächst durch Auflösen eines Melamin-Aldehyd-Vorkondensats in einem geeigneten Lösungsmittel eine Spinnlösung hergestellt. Die Vorkondensate sind in Wasser und organischen Lösungsmitteln lösliche und thermisch schmelzbare Harze mit niedrigem Molekulargewicht, die man mit Hilfe üblicher Verfahrensweisen durch Umsetzen eines Melamins mit einem Aldehyd erhalt, was normalerweise in Lösung in einem üblichen Lösungsmittel und gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren erfolgt. In diesem Zusammenhang sei auf die Veröffentlichungen von VaIe und Taylor (»Aminoplastics«, 1964, S. 44) und Walker (»Formaldehyd«, 1944, S. 218) hingewiesen. Alternativ können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch im Handel erhältliche Melamin-Aldehyd-Vorkondensate eingesetzt werden.

Die Bedingungen bei der Reaktion des Melamins, mit dem Aldehyd unter Bildung der genannten Vorkondensate sind nicht besonders kritisch. Im allgemeinen kann die Reaktion bei einer Temperatur von 5ö bis 90° C während einer Zeitdauer von 10 Minuten bis zu 3 Stunden durchgeführt werden. Vorzugsweise hält man den pH-Wert der Reaktionsmischung in einem Bereich von 5 bis 9, obwohl man die Reaktion auch unter neutralen oder schwach sauren Bedingungen durchführen kann.

Die Reaktion kann in Gegenwart eines Lösungsmittels für einen oder für beide Reaktionsteilnehmer ablaufen, wobei das besondere verwendete Lösungsmittel nicht kritisch ist und irgendein Material angewandt werden kann, in dem einer oder beide Reaktionsteilnehmer gelöst werden können. Das zur Zeit bevorzugte Lösungsmittel ist Wasser, wobei zusätzlich andere Lösungsmittel, wie organische Lösungsmittel, verwendet werden können. Typische organische Lösungsmittel sind Alkohole, Aceton, Dimethylformamid. Dimethylsulfoxyd, Dimethylacetamid, Phenole, Mischungen davon usw.

Zusätzlich kann die Reaktion in Anwesenheit eines entweder sauren oder alkalischen Katalysators durchgeführt werden. Typische saure Katalysatoren sind Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Oxalsäure usw., während Vertreter von alkalischen Katalysatoren Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Natriumcarbonat und Natriumbicarbonat usw. sind.

Das Verhältnis der Reaktionsteilnehmer ist ebenfalls nicht besonders kritisch. Wenn man beispielsweise die Reaktion zwischen 2,4,6-Triamino-s-triazin (im folgenden als »Melamin« bezeichnet) und Formaldehyd betrachtet, ist es möglich, 1 Mol Melamin mit bis zu 6 Mol Formaldehyd umzusetzen, was auf Grund der Anwesenheit der 3 Aminogruppen in der Triazinverbindung möglich ist. Das Reaktionsprodukt besitzt definitionsgemäß einen Hydroxymethylierungsgrad von 6, wenn 1 Mol Melamin mit 6 Mo' Formaldehyd verbunden wird. Der Hydroxymethylierungsgrad kann z. B. dadurch bestimmt werden, daß man die Differenz der zu dem Reaktionssystem zugesetzten Formaldehydmenge und der Menge an nicht umgesetztem Formaldehyd, das nach der Reaktion verbleibt, bestimmt und mit der Melaminmenge in Bezug setzt. Die erfindungsgemäßen Fasern können aus Vorkondensaten hergestellt werden, die einen Hydroxymethylierungsgrad von 1,5 bis 6,0 besitzen. Vorzugsweise sollte der Hydroxymethylierungsgrad der Vorkondensate, mit Rücksicht auf die Flammfestigkeit und die mechanischen Eigenschaften der Fasern, 2,0 bis 6,0 betragen.

Die genannten Reaktionsbedingungen bei der Umsetzung von Melamin mit dem Aldehyd können von dem Fachmann nach Wunsch geändert werden. Diese Reaktion ist nicht neu, so daß der Fachmann sich ihrer ohne weiteres bedienen kann.

Vorzugsweise wird die Reaktion in einem Lösungsmittel durchgeführt, wozu man vorleilhafterweise Wasser verwendet. Das bei der Reaktion gebildete Vorkoiulensat kann in Form eines Pulvers isoliert werden, wenn man die als Reaktionsprodukt erhaltene Lösung einengt, abkühlt, mit einem Ausfällungsmittel versetzt und trocknet. Das pulvcrförniige Produkt kann dann in einem Lösungsmittel, wie Wasser, gelöst werden, so daß man die bei dein erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Spinn-

lösung erhält. Alternativ kann die als Reaktionsprodukt erhaltene Lösung direkt, gegebenenfalls nach einer Aufkonzentration oder einem Verdünnen auf die gewünschte Konzentration, als Spinnlösung verwendet werden. Zur Herstellung der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Spinnlösung sind beide Alternativen möglich. Eine weitere Alternative besteht darin, im Handel erhältliche pulverförmige oder in Form von wäßrigen Lösungen vorliegende Melamin-Formaldehyd-Vorkondensate anzuwenden.

Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des Melamin-Aldchyd-Vorkondensats sei dennoch angegeben: Durch Umsetzen von Melamin mit Formaldehyd stellt man N-Methylolmelamin (d. h. N-Methylol-2,4,6-triamino-s-triazin) her. Die Reaktionen anderer Melamine mit anderen Aldehyden können in gleicher Weise durchgeführt werden. Man beschickt ein Reaktionsgefäß mit 1 Mol Melamin und 3 Mol Formaldehyd (in Form einer 37gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung) und stellt den pH-Wert der erhaltenen Mischung mit Alkali, wie Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat, auf einen Wert von 8 bis 9 ein. Die Reaktion erfolgt dann durch 60minütiges Erhitzen auf eine Temperatur von 75 bis 85° C. Man erhält ein Vorkondensat von N-Methylolamin mit einem Hydroxymethylierungsgrad von 2,7, das in Form einer wäßrigen Lösung mit einer Konzentration von 56 Gewichts-%) vorliegt.

Erfindungsgemäß können die verschiedensten Melamine und Aldehyde eingesetzt werden. Im allgemeinen verwendet man als Melaminbestandteil des Harzes 2,4,6-Triamino-s-triazin, N-substituierte Derivate dieser Verbindung, Guanamin oder substituierte Guanamine. Als substituierte Derivate des genannten Triazins können N-, N₁N- oder Ν,Ν,Ν-substituierte Triazine, deren Substituenten nicht kritisch sind, Verwendung finden. Typische Substituenten sind Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Allylgruppen. Arylgruppen mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen oder halogensubstituierte Alkylgruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Beispiele für derartige N-substituierte Triazinderivate sind N-Butyl-2,4,6-triamino-s-triazin, N,N-Diallyl-2,4,6-triamino-s-triazin, N-tert.-Octyl-2,4,6-triamino-s-triazin und N-Trihalogenmethyl-2,4,6-triamino-s-triazin usw.

Beispiele für substituierte Guanamine sind Diguanamin, Acetoguanamin, Benzoguanamin usw.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, Mischungen der genannten Melaminverbindungen einzusetzen. Das besondere substituierte Derivat des Triazins oder des Guanamins ist nicht kritisch, vorausgesetzt, die gewählte Verbindung kann mit einem Aldehyd zu dem bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Vorkondensat umgesetzt werden.

Bezüglich des für die Bildung des Vorkondensats verwendeten Aldehyds sind ebenfalls keine besonderen Beschränkungen gegeben, so daß erfindungsgemäß ganz allgemein irgendein Aldehyd eingesetzt werden kann, der mit einer Melaminverbindung zu einem Vorkondensat umgesetzt werden kann, das zu einer Faser versponnen werden kann. Typische Aldehyde sind (gesättigte und ungesättigte) aliphatische Aldehyde, cyclische Aldehyde und aroma- tische Aldehyde sowie substituierte Derivate dieser Verbindungen. Typische erfindungsgemäß geeignete aliphatische Aldehyde sind Formaldehyd, Acrolein, Methylal, Glyoxal, Acetaldehyd, Polyoxymethylen, Polyoxymethylenglykol, Paraformaldeftyd usw. Beispiele für cyclische Aldehyde sind Paraf'ormaldehyd, Dioxolan, Trioxan und Tetraoxan. Beispiele für aromatische Aldehyde sind Benzaldehyd, 2,4,6-Trimethylbenzaldehyd und 1,2-Diformylbenzol. Erfindungsgemäß können auch substituierte Derivate der genannten Aldehyde verwendet werden, wobei typische Substituenten Hydroxygruppen, Aminogruppen und Halogenatome sind. Beispiele für substituierte Aldehydderivate sind daher Glykolaldehyd, Aminoacetaldehyd und Chloral. Es können erfindungsgemäß auch Mischungen der genannten Aldehyde verwendet werden.

Die bevorzugten Reaktionsteilnehmer sind 2,4,6-Triamino-s-triazin und Formaldehyd.

Grob gesprochen, sind die erfindungsgemäß verwendeten Vorkondensate Kondensationsprodukte eines Melamins und eines Aldehyds, die zu einer Verbindung mit niedrigem Molekulargewicht kondensiert werden können, die thermisch schmelzbar, in Wasser und organischen Lösungsmitteln löslich ist und einen Hydroxymethylierungsgrad von 1,5 bis 6,0 aufweist.

Das zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Spinnlösung eingesetzte Vorkondensat kann aus den im folgenden angegebenen Materialien hergestellt werden:

1. dem Kondensationsprodukt eines Melamins und eines Aldehyds, wie oben angegeben;

2. dem Kondensationsprodukt des genannten MeI-amin-Aldehyd-Kondensationsprodukts mit einer damit kondensierbaren Verbindung, wie weiteren Aldehyden oder substituierten Guanaminen (wie Benzoguanamin oder Acetoguanamin) oder anderen Verbindungen, wie Aminen, Harnstoffen, Phenolen usw.;

3. dem Kondensationsprodukt des Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukts mit einem natürlichen oder synthetischen, faserbildenden Polymerisat, wobei das Kondensationsprodukt in der Weise gebildet werden kann, daß man die Kondensationsreaktion zwischen dem Melamin und dem Aldehyd in Gegenwart eines derartigen anderen Polymerisats durchführt. Polymerisate dieser An sind verschiedene (von Melaminharzen verschiedene) hitzehärtbare, thermoplastische Polymerisate und Mischungen davon, wobei die wasserlöslichen, thermoplastischen, faserbildenden Polymerisate bevorzugt und Polyvinylalkohol besonders bevorzugt sind;

4. dem Alkyläther des Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukts, den man durch Umsetzen diesesMelamin-Aldehyd-Kondensationsprodukts mit beispielsweise Alkoholen bildet wobei man alkylierte Methylol amine erhält. Ein Beispiel hierfür ist methyliertes Methylol-2,4,6-triaminos-triazin, das man durch Umsetzen von N-Methylolmelamin mit Methanol in Gegenwart eines sauren Katalysators erhält. Zur Bildung dieser alkylierten Derivate können verschiedene Alkohole eingesetzt werden, wobei die einwertigen primären Alkohole, insbesondere einwertige primäre Alkohole mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie Methanol, bevorzugt sind. Diese alkylierten Derivate werden im all-

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gemeinen dadurch hergestellt, daß man das Lösung von ihrer Viskosität ab, obwohl das verwen-

Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukt (gege- dete Lösungsmittel, der pH-Wert der Losung, die

benenfalls in Gegenwart eines Katalysators) bei Alterungstemperatur sowie die Art und die Menge

einer Temperatur von 60 bis 80° C während der vorhandenen Additive einen gewissen Einfluß

10 bis 60 Minuten mit dem Alkohol umsetzt; 5 ausüben. Eine gute Verspinnbarkeit wird erreicht,

5 den Mischungen aus dem Melamin-Aldehyd- wenn die bei 35° C mit einem Rotationsviskosimelei

Kondensationsprodukt mit faserbildenden na- (B-Typ) bestimmte Viskosität im Bereich von 40 bis

türlichen oder synthetischen Polymerisaten. 3600 Poise hegt. Wenn die Vorkondensatkonzen-

Typische Polymerisate sind hitzehärtbare (von ^{tialion in der} Spinnlösung weniger als 20 Gewichts-%

den Melaminharzen verschiedene) Polymerisate ¹⁰ beträgt, ist es schwierig, eine Viskosität von 40 Poise

und thermoplastische Polymerisate sowie Mi- ™ erzielen, was eine schlechte Verspinnbarkeit zur

schungen davon. Bevorzugt sind wasserlösliche, ^Fol8^{e hat} und ein stabiles Spinnverfahren unmöglich

thermoplastische, faserbildende Polymerisate, ^maclit· Wenn andererseits die Vonondensatkonzen-

wobei Polyvinylalkoholharze am bevorzugtesten Nation der Spinnlösung mehr als 85 % beträgt, b.e-

sind und ^{15 stcnt} ^'^e Wahrscheinlichkeit, daß die Viskosität der

,,'»„., j , η α ι. Spinnlösung höher als 3600 Poise liegt, so daß es

6. den Mischungen der obengenannten Produkte. ..' ^b . . . . ... ^b:

^{6 b} äußerst schwierig ist, die Spinnlösung herzustellen.

Irgendeines der sechs obengenannten Materialien Noch bevorzugter ist es daher, daß die Viskosität

kann zur Herstellung der erfindungsgemäßen Spinn- der Spinnlösung in einem Bereich von 200 bis

lösung eingesetzt werden, so daß diese Materialien io 2500 Poise, noch bevorzugter in einem Bereich von

im folgenden insgesamt als »Vorkondensate« be- 800 bis 1500 Poise, liegt, wobei die Viskositäten

zeichnet werden. stets bei 35° C gemessen sind.

Bei denjenigen Vorkondensaten, bei denen noch Die oben angegebenen Konzentrations- und weitere Materialien neben dem Melamin-Aldehyd- Viskositäts-Berciche sind, obwohl von erheblicher Kondensationsprodukt vorhanden sind, muß das 25 Bedeutung, nicht absolut kritisch, vorausgesetzt, daß Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukt mindestens die Spinnlösung »verspinnbar« und »stabil« ist. Der 60% des Vorkondensats ausmachen. Zum Beispiel Ausdruck »verspinnbar« bedeutet, daß die Spinnmuß bei den Materialien 3 und 5 das Melamin- lösung in wirtschaftlich annehmbarer Geschwindig-Aldehyd-Kondensationsprodukt in einer Menge von keit zu Fasern mit guten Eigenschaften versponnen mindestens 60 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht 30 werden kann. Der Ausdruck »stabil« weist darauf des gesamten Vorkondensats, vorhanden sein. Vor- iiiii. daß die Lösung beim Stehenlassen oder während zugsweise ist das Melamin-Aldehyd-Kondensations- des Vcrspinnens kein Gel bildet. Somit kann, wenn produkt in dem Vorkondensat in einer Menge von die Konzentration des Vorkondensats nicht innerhalb mindestens 70 Gewichts-% enthalten. Die untere des genannten Bereichs und/oder die Viskosität der Grenze von 60 Gewichts-% ergibt sich daraus, daß 35 Spinnlösung außerhalb des breiten Bereichs von bei geringeren Gehalten an Melamin-Aldehyd- 40 bis 3600 Poise liegt, es dennoch möglich sein. Kondensationsprodukt die Eigenschaften der gebil- eine verspinnbare und stabile Spinnlösung zu erhaldeten Fasern schlecht werden. Zum Beispiel können ten, wenn entsprechende Maßnahmen ergriffen wersich die dem Melamin-Aldehyd-Kondensations- den. Die genannten Konzentrations- und Viskositätsprodukt zuzuschreibenden besonderen Eigenschaften, 40 Bereiche sind jedoch bevorzugt,
wie die Flammfestigkeit, verschlechtern. Zusätzlich Das Vorkondensat kann mit verschiedenen herkönnen auch die mechanischen Eigenschaften, wie kömmlichen Faseradditiven versetzt sein. Dennoch die Festigkeit und die Dehnung, nachlassen. muß die Menge des Mclamin-Aldehyd-Kondcn-

Demzufolge kann irgendeines der genannten Vor- sationsprodukts mindestens 60 Gewichts-%, bezogen

kondensate zur Herstellung der erfindungsgemäß 45 auf das Gesamtgewicht des Vorkondensats und dei

eingesetzten Spinnlösung verwendet: werden. Wie Additive, betragen.

oben bereits angegeben, kann man das Vorkonden- Als Additive kann man zu dem Vorkondensal

sat nach dessen Herstellung als Pulver gewinnen, andere flammfest machende Mittel, Mattierungs-

oder man kann die erhaltene Reaktionslösung, er- mittel. Pigmente und irgendwelche anderen üblichen

forderlichenfalls nach einer entsprechenden Auf- 50 Faseradditive, die mit dem Vorkondensat verträglich

konzentration und/oder Verdünnung, als Spinn- sind, zusetzen. Diese herkömmlichen Additive

lösung einsetzen, oder man kann ein im Handel er- können in üblichen Mengen zugegeben werden, mil

hältliches Melamin-AIdehyd-Kondensationsprodukt der Maßgabe, daß das zugesetzte Additiv weder die

verwenden. Gleichgültig, wie man das Vorkondensat Flammfestigkeitseigenschaften der erfindungsgemä-

erhält, sollte die Spinnlösung eine Vorkondensat- 55 ßen Fasern noch die Unschmelzbarkeit und die wei·

konzentration von 20 bis 85 Gewichts-%, bezogen teren erforderlichen Fasereigenschaften (wie der

auf das Gewicht der Spinnlösung, aufweisen. Die Weißgrad, die Festigkeit usw.) der erfindungsgemä-

Spinnlösung muß verspinnbar und stabil sein, was ßen Kondensate beeinträchtigt, der Grund für den bevorzugten Konzentrations- Als flammfest machende Mittel kann man zu dei

bereich von 20 bis 85 % ist. 60 Spinnlösung anorganische, organische und sogenannte

Das für die Spinnlösung bevorzugte Lösungsmittel »reaktive« flammfest ausrüstende Materialien zuist Wasser, wobei zusätzlich auch andere Lösungs- setzen. Typische anorganische flammfest machende mittel, wie organische Lösungsmittel, eingesetzt wer- Mittel sind z. B. Ammoniumsalze, wie Ammonium· den können. Typische organische Lösungsmittel sind phosphat und Ammoniumbromid, Chloride, wie Alkohole, Aceton, Dimethylformamid, Dimethyl- 65 Calciumchlorid, Zinkchlorid oder Aluminiumchlorid sulfoxyd. Dimethylacetamid, Phenole, Mischungen und andere Verbindungen, wie Natriumsilicat. Bor· dieser Verbindungen usw. säure, Alaune und Oxyde und Hydroxyde vor

Im allgemeinen hängt die Verspinnbarkeit der Antimon und Zinn. Typische organische flammfes'

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machende Mittel sind beispielsweise Trikrcsylphos- merisats oder der Polymerisate in einem Lösungsphat, Kresyldiphcnylphosphat, Triphenylphosphat, mittel mit dem Aldehyd kondensieren, wobei man chlorierte Paraffine, chlorierte Polyphenyle usw. die Spinnlösung erhält. Alternativ kann man das Typische »reaktive« fiammfest machende Mittel sind Kondensationsprodukt als Pulver gewinnen und zur z. B. Phosphoroxychlorid, Tctrakis-(hydroxymethyl)- 5 Herstellung der Spinnlösung in einem Lösungsmittel phosphoniumchlorid und Tris-(aziridinyl)-phosphin- (z. B. Wasser) lösen. Zur Herstellung derartiger Voroxyd usw. kondensate kann irgendeine Verfahrensweise ange-

AIs faserbildendes Polymerisat (das, wie oben be- wandt werden.

rcits angegeben, mit dem Mclamin-Aldehyd-Konden- Wie oben bereits angegeben, beträgt die minimale salionsprodukt entweder physikalisch vermischt oder io Menge des Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukkondensiert werden kann, kann man verschiedene lcs in dem Vorkondensat 60 Gewichts-^fl/o, bezogen fascrbildcnde, liit/chäribarc Polymerisate, die von auf das Gesamtgewicht des Vorkondensats und der den Mclaminharzen verschieden sind) und faser- gegebenenfalls vorhandenen Additive. Die Verbildende, thermoplastische Polymerisate verwenden. spinnbarkeit der Spinnlösung wird mit zunehmender Das besondere ausgewählte Polymerisat hängt von 15 Menge von Polymerisat-Additiven (d. h. faserbildenden gewünschten Eigenschaften der Fasern ab, den Harzen, die mit dem Melamin-Aldehyd-Konwobei man auch Polymerisatmischungen sowie densalionsprodukt vermischt oder kondensiert sind) Mischungen mit den obengenannten Additiven ein- verbessert, wobei jedoch andererseits die Flammsctzen kann. Beispiele für geeignete faserbildende, festigkeitseigenschaflen der erhaltenen Fasern in dem thermoplastische Polymerisate sind thermoplastische 20 Maße abnehmen, in dem die Menge des Polymerisat-Polymerisate, wie wasserlösliche Polymerisate, z. B. Additivs zunimmt, da diese anderen Polymerisate Cellulosederivate und Polyvinylalkohol, und in orga- normalerweise brennbar sind. Anders ausgedrückt, nischcn Lösungsmittel lösliche Polymerisate, z. B. beträgt demzufolge, vom Standpunkt der Flamm-V'olyvinylformal, Polyvinylbutyla!, Polyamid, Poly- festigkeit aus gesehen, die maximale Menge der Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat und Polyacryl- 25 merisat-Addilive 40 Gewichts-'Vo, vorzugsweise nitril. 30 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des

Als Polymerisat kann man irgendein thermoplaste Vorkondensats und der Additive. Die minimale besches oder hitzchärtbares Polymerisat verwenden, das vorzugte Menge für das Polymerisat-Additiv, insbefür die Faserbildung geeignet ist und mit dem MeI- sondere die wasserlöslichen, thermoplastischen, faamin-Aldehyd-Kondcnsationsprodukt verträglich ist. 30 serbildenden Polymerisate, beträgt 0,02 Gewichts-°/o, Bevorzugt sind thermoplastische, wasserlösliche, fa- bezogen auf das Gesamtgewicht von Vorkondensat scrbildcndc Polymerisate. Zur Erzielung verschiede- und Additiven. Mit Polymerisat-Additiv-Mengen unncr Eigenschaften des Faserproduktes werden ver- terhslb der Untergrenze von 0,02 Ge\vichts-°/o ist es schicdcne Polymerisate eingesetzt. Zum Beispiel kann schwierig, jedoch möglich, die Spinnbarkeit zu verein bestimmtes Polymerisat dafür bekannt sein, die 35 bessern.

Färbbarkcit der Fasern zu verbessern, so daß man Die bevorzugten Polymerisat-Additive sind faser-

cs zu diesem Zweck zu dem Vorkondensal zusetzt. bildende, wasserlösliche, thermoplastische Polymeri-

Dcr Fachmann ist jedoch leicht in der Lage, cntspre- sate. Die bevorzugten wasserlöslichen Polymerisate

chendc Polymerisate für entsprechende Zwecke aus- sind Cellulosederivate, Polyacrylsäure, Polyacryl-

zuwählcn und einzusetzen. 40 amid. Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und

Wenn diese Polymerisate einfach zur Bildung des Polyäthylenoxyd. Typische Cellulosederivate sind

Vorkondensats physikalisch mit dem Melamin-Alde- Carboxymethylcellulose, Methylcellulore, Äthylcel-

hyd-Kondcnsationsprodukt vermischt werden, kann lulosc usw. Diese Polymerisate können als solche

die Spinnlösung wie folgt hergestellt werden: Man oder in Form von Mischungen verwendet werden,

kann die Spinnlösung durch Vermischen einer wäßri- 45 Das bevorzugteste Polymerisat ist Polyvinylalkohol,

gen Vorkondensatlösung (oder einer Lösung in einem Einer der Beweggründe für das Einarbeiten der-

anderen Lösungsmittel) mit einer getrennt hergestell- artiger Polymerisat-Additive, insbesondere der was-

ten wäßrigen Lösung (oder einer Lösung in einem an- serlöslichen, thermoplastischen Polymerisate, in die

deren Lösungsmittel) des Harzes (Polymerisats) be- erfindungsgemäßen Fasern ist die Verbesserung dei

reiten. Wenn das Melamin-Aldehyd-Kondensations- 50 Biegsamkeit und der mechanischen Eigenschaften,

produkt, entweder als Handelsprodukt oder in der wie der Festigkeit und der Dehnung, der sich erge-

obigen Weise hergestellt, in Form eines Pulvers zur benden Fasern. Auf Grund der Tatsache, daß MeI-

Verfügung steht, kann man das pulverförmige MeI- amin-Aldehyd-Harze im wesentlichen harte Harz«

amin-Aldehyd-Kondensationsprodukt und das Poly- sind und weiterhin die Biegsamkeit einer vollständig

mcrisat getrennt in Wasser (oder einem anderen LÖ- 55 aus einem Melamin-Aldehyd-Harz bestehenden Fa-

sungsmittel) lösen und die beiden Lösungen ver- ser schlechter ist als die anderer synthetischer Fasern

mischen, oder man kann alternativ zunächst das ist es bevorzugt, daß die erfindungsgemäßen Fasen

Polymerisat in Wasser (oder einem anderen Lösungs- zur Verbesserung der Fasereigenschaften mindesten;

mittel) lösen und anschließend das Melamin-Alde- eine geringe Menge (0,02 Ve) dieser wasserlöslicher

hyd-Kondensationsprodukt unter Ausbildung der 60 thermoplastischen faserbildenden Polymerisate ent

Spinnlösung einmischen. Der besondere Weg, auf halten. Melamin-Aldehyd-Harz-Fasern. die dies

dem man die Spinnlösung erhält, ist nicht kritisch, wasserlöslichen, faserbildenden, thermoplastischei

insbesondere, was die physikalischen Mischungen an- Polymerisate in eingemischter Form (im Fall eine

belangt. " physikalischen Mischung) oder in kondensierte

Zusätzlich können die Polymerisate unter Ausbil- 65 Form (wenn das Polymerisat mit dem Melamin-Alde

dung des Vorkondensats n«t dem Melamin-Aldehyd- hyd-Kondensationsprodukt umgesetzt ist) enthalten

Kondcnsationsprodukt kondensiert werden. Zum Bei- besitzen eine günstigere Biegsamkeit und verbessert

spiel kann man das Melamin in Gegenwart des Poly- mechanische Eigenschaften, die im wesentlichen de

sat modifizierten) Vorkondensats, was wahrscheinlich eine Folge der Tatsache ist, daß das Melamin in der Formaldehyd enthaltenden Polymerisatlösung dispergiert ist und das Polymerisat und das Melamin vor 5 der Reaktion in gelöstem Zustand vorliegen. DaB die sich ergebende Mischung homogen ist, wird durch die Tatsache verdeutlicht, daß die Lösung wahrend der Reaktion vollständig transparent wild. Der Grund, warum man in diesem Fall eine homogene Lösung

nen herkömmlicher synthetischer Fasern äquivalent
sind.

Ein weiterer Grund für die Einarbeitung der wasserlöslichen, thermoplastischen, fascrbildcnden Polymerisate in die erfindungsgemäß eingesetzten Vorkondensate und Spinnlösungen besteht darin, die
Verspinnbarkeit der letzteren zu verbessern. Eine
Spinnlösung, die ein ausschließlich aus "einem M?lamin-Aldehyd-Harz bestehendes Harz enthält, kann,
wenn die Lösung eine Viskosität von 200 bis 2500 io erhält, ist nicht mit Sicherheit bekannt. Es wird je-Poise besitzt, durch Extrusion in eine Atmosphäre doch angenommen, daß die als Reaktionsprodukt anmit hoher Temperatur zu Fasern versponnen werden. fallende Lösung eine Mischung aus 1) dem (mit dem Die Verspinnbarkeit dieser Lösung ist jedoch für die Polymerisat-Additiv) modifizierten Vorkondensat, technische Anwendung nicht ausreichend, selbst 2) dem Melamin-Aldehyd-Kondensalionsprodukt wenn sie eine Viskosität innerhalb des angegebenen 15 und 3) dem Polymerisat-Additiv ist und daß diese Bereich besitzt, da die Verspinngeschwindigkeit ziem- Bestandteile durch die Einwirkung des mit dem PoIylich niedrig liegt (d.h. 10 bis 20m pro Minute be- merisat-Additiv modifizierten Vorkondensate homoträgt) und es in gewissen Fällen schwierig ist, das gen vermischt werden, trotz der Tatsache, daß das Verspinnen bei höheren Geschwindigkeiten zu be- Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukt mit dem wirken. Andererseits zeigt eine Spinnlösung, die das 20 Polymerisat-Additiv nicht ausreichend verträglich ist. wasserlösliche, thermoplastische, faserbildendc Poly- Ungeachtet des Mechanismus, erhält man eine homerisat in Mengen, die innerhalb des oben angegebe- mogenerc Spinnlösung, wenn man das Vorkondensat nen Bereichs liegen, enthält, bei einer Viskosität von in Gegenwart des Polymerisat-Additivs bildet.
200 bis 2500 Poise eine ausgezeichnete Verspinn- Die bevorzugte Spinnlösung mit der besten Verbarkeit, so daß es möglich ist, derartige Lösungen bei 25 spinnbarkeit ist eine Spinnlösung, die Polyvinylalko-Geschwindigkeiten von 10 bis 150 m pro Minute zu hol, das Vorkondensat und entweder Borsäure oder verspinnen. Tatsache ist es jedoch, daß es möglich ist, ein Borat enthält. Diese Spinnlösung kann unter Aneine Faser zu spinnen, die vollständig aus einem MeI- wendung irgendeines Verfahrens hergestellt werden amin-Aldehyd-Harz ohne die genannten Polymerisat- und kann entweder eine Mischung des Vorkonden-Additive besteht, obwohl es bevorzugt ist, die letzte- 30 sats mit Polyvinylalkohol und Borsäure oder einem ren Materialien einzuarbeiten. Borat oder ein mit Polyvinylalkohol modifiziertes Die Verspinnbarkeit einer Spinnlösung kann, wie Vorkondensat, das Borsäure oder ein Borat enthält, oben bereits angegeben wurde, in einfacher Weise enthalten, wobei die letztere Ausführungsform bevordadurch verbessert werden, daß man das Polymeri- zugt ist. Das letztere Material stellt man z. B. dasat-Additiv physikalisch einmischt. Eine weitere Stei- 35 durch her, daß man das Melamin mit dem Aldehyd gerung der Verspinnbarkeit kann dadurch erzielt wer- in Lösung in Gegenwart von Polyvinylalkohol und in den, daß man das Vorkondensat in Gegenwart des Gegenwart von Borsäure oder dem Borat umsetzt.
Polymerisat-Additivs, insbesondere in Gegenwart der Im ersteren Fall, hei der Anwendung der Mischung wasserlöslichen, thermoplastischen, faserbildenden des Polyvinylalkohol mit dem Vorkondensat, sind Polymerisat-Auditive, am bevorzugtesten Polyvinyl- 40 zur Herstellung der Spinnlösungen verschiedene Veralkohol, herstellt. Zum Beispiel kann man eine Spinn- fahrensweisen möglich. So kann man Borsäure oder lösung mit ausgezeichneter Verspinnbarkeit dadurch das Borat zu einer wäßrigen, das Vorkondensat und herstellen, daß man das Melamin zu einer Lösung der den Polyvinylalkohol enthaltenden Lösung zusetzen. Polymerisat-Additive in Formalin (d. h. einer wäßri- Alternativ kann man die Borsäure oder das Borat gen Formaldehydlösung) oder alternativ zu einer 45 entweder zu einer wäßrigen Lösung des Vorkondenwäßrigen, Formaldehyd enthaltenden, Lösung der sats oder zu einer wäßrigen Lösung des Polyvinyl-Polymerisat-Additive zugibt und die Mischung sol- alkohols oder zu beiden Lösungen zugeben, worauf chen Bedingungen unterwirft, daß das Vorkonden- man die erhaltenen Lösungen vermischt. Ein weiteres sat gebildet wird. Somit wird eine Spinngeschwindig- Verfahren besteht darin, eine wäßrige Polyvinyl- keit von bis zu etwa 210 m pro Minute möglich, 50 alkohollösung mit einer wäßrigen Lösung zu verwenn man eine Spinnlösung verwendet, die durch mischen, in der Borsäure oder ein Borat und das Vor-Umsetzen eine Melamins mit Formaldehyd in Ge- kondensat enthalten sind, wobei man die letztere genwart der Polymerisat-Additive hergestellt wurde. Lösung dadurch herstellt, daß man das Melamin mit Ein weiterer Grund für die bevorzugte Herstellung dem Aldehyd in einer wäßrigen Lösung von Borsäure des Vorkondensats in Gegenwart eines Polymerisat- 55 oder einem Borat umsetzt.

Additivs ist der folgende. Es wird derzeit angenom- Mit einem mit Polyvinylalkohol modifizierten Voi-

men, daß die Homogenität der Spinnlösung einen kondensat erzielt man eine bessere Verspinnbarker

Einfluß auf die Spinneigenschaften ausübt (d. h. daß als mit einer physikalischen Mischung der beider

die Verspinnbarkeit mit steigender Homogenität zu- Bestandteile. Der in dieser Art von Spinnlösung al: nimmt). Wenn man die Spinnlösung durch einfaches 60 Additiv verwendete Polyvinylalkohol besitzt Vorzug:?

physikalisches Vermischen des Vorpolymerisats mit weise einen Polymerisationsgrad von 500 bis 32(M

dem Polymerisat-Additiv herstellt, ist sie in sie in und einen Verseifungsgrad von 75 bis 100 Mol-⁰/«

vielen Fällen nicht vollständig transparent, was ein Die Polyvinylalkoholmenge in der Mischung oder v.

Hinweis darauf ist, daß die Mischung nicht vollstän- dem mit Polyvinylalkohol modifizierten Vorkonden dig homogen ist. Wenn man andererseits die Spinn- 65 sat liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 bi

lösung durch Herstellen des Vorkondensats in Ge- 40 Gewichts-⁰,0, bezogen auf das Gesamtgewicht vo

genwart des Polymerisat-Additivs bereitet, erhält Vorkondensat und Polyvinylalkohol,

man eine homogene Lösung des (mit dem Polymeri- Die Borsäure (H₃BO₃) wird vorzugsweise in ein«

15 16

Menge von 0,2 bis 20 Gewichts-⁰/-, bezogen auf das wohl diese anerwünschten Effekte bei pH-Werten

Gewicht des Polyvinylalkohol, zu der Spinnlösung auftreten können, die außerhalb dieses Bereiches

zugesetzt, während man i?as Borat vorzugsweise in liegen, ist es nicht absolut erforderlich, daß die

Mengen von 0,02 bis 10 Gewichts-°/o, bezogen auf Spinnlösung einen pH-Wert innerhalb dieses Berei-

das Gewicht des Polyvinylalkohols, einsetzt. 5 dies aufweist, obwohl dies bevorzugt ist.

Die erfindungsgemäß verwendeten Borate können Weiterhin kann die Spinnlösung nach der Herstel-

durch die folgende allgemeine Formel lung üblichen Behandlungen unterworfen werden,

die normalerweise beim Spinnen herkömmlicher syn-

M₁ByOj-TiH₃O ihetischer Fasern angewandt werden. Zum Beispiel

ίο kann die Spinnlösung filtriert und entschäumt werden

dargestellt werden, in der M ein Alkalimetallatom, etc. Dem Fachmann sind diese herkömmlichen Maßein Erdalkalimetallatom oder das Ammoniumion, nahmen und deren Durchführung bekannt.
B Bor, O Sauerstoff, x, y und ζ eine positive ganze Der nächste Schritt des erfindungsgemäßen VerZahl und η 0 oder eine ganze Zahl bedeuten. Ein fahrens nach der Herstellung der Spinnlösung und typisches Borat, das erfindungsgemäß eingesetzt wer- 15 erforderlichenfalls deren Alterung ist natürlich das den kann, ist Borax (d.h. Na₂B₄O₇ · 10H₂O). Verspinnen der Lösung zu Fasern. Bislang wurden

Die bevorzugteste, das Vorkondensat, "den Poly- Fasern entweder durch Schmelzspinnverfahren, Naßvinylalkohol und die Borsäure oder ein Borat enthal- spinnverfahren oder Trockenspinnverfahren hergetende Spinnlösung kann erfindungsgemäß durch Ex- stellt. Bei dem ersten Verfahren, dem Schmelzspinntrudieren oder Strangpressen durch eine Düse in eine 20 verfahren, wird ein geschmolzenes Polymerisat zu Atmosphäre mit hoher Temperatur mit Spinnge- Fasern extrudiert die dann durch Kühlen verfestigt schwindigkeiten von bis zu 500 m pro Minute ver- werden. Bei dem Naßspinnverfahren werden Lösunsponncn werden. Diese Spinnlösungen besitzen ferner gen von Polymerisaten oder Polymerisatderivaten eine ausgezeichnete Stabilität und eine gute Bestän- durch Verspinnen in Fällbad ausgefäl't oder regenedigkeit gegen die Gelbildung oder starke Viskositäts- 25 riert, wobei sich die Fasern bilden. Schließlich wird änderungen. Eine typische Lösung dieser Art bildet bei dem Trockenspinnverfahren eine Polymerisatweder ein Gel, noch unterliegt sie starken Viskosi- lösung extrudiert oder versponnen, worauf das Lötätsänderungen. wenn sie bei 30 C während Zeit- sungsmittel verdampft wird, um die Fasern zu trockdauern von mehr als 10 Stunden gealtert wird. Ins- nen und das Polymerisat zu verfestigen,
besondere ist die Spinnlösung, wenn sie mit Borax 30 Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Phenolversetzt wurde, selbst nach 80 Stunden (z. B. bei 30 harzen (die natürlich hilzehärtbar sind) sind in den bis 70 C) stabil. Demzufolge können derartige Spinn- veröffentlichten japanischen Patentanmeldungen Nr. lösungen, die Borsäure enthalten, bei Temperaturen 15 727/1966 und 6 596/1972 sowie in dem »Textile von 30 bis 50 C gelagert oder gealtert werden, wäh- Research Journal«, Band 28, S. 473, beschrieben, rend Borax enthaltende Lösungen bei Temperaturen 35 Bei diesen Verfahren wird jedoch ein herkömmliches von 30 bis 70 C ai'bewahrt werden können und sta- Schmelzspinnverfahren angewandt, da der Novolak bil bleiben. (ein Vorläufer der Phenolharze) wärmeschmelzbar

Mit Ausnahme der Borax enthaltenden Spinnlö- ist, und wobei nach der Bildung der Fasern eine Härsungen, sollten die erfindungsgemäßen Spinnlösungen tungsreaktion durchgeführt wird. Obwohl Phenolvorzugsweise bei Temperaturen unterhalb 40 C ge- 40 harzfasern durch Trockenspinnverfahren oder Naßaltert oder gelagert werden. Dies beruht darauf, daß spinnverfahren hergestellt werden können, wird die das Vorkondensat bei Temperaturen oberhalb 40' C Härtung stets nach der Bildung der Fasern bewirkt, weiterreagieren und sein Molekulargewicht durch In den genannten Literaturstellen ist angegeben, daß Vernetzung auf Grund der Bildung von Methylen- das Schmelzspinnverfahren und die Härtung gleichbindungen steigern kann. Wenn dies eintritt, neigt die 45 zeitig durchgeführt werden können, was jedoch beim Spinnlösung zur Gelbildung, wodurch die Verspinn- Schmelzen des Harzes wegen der oberhalb des barkeit vermindert wird. Daher sollte ganz allg^o- Schmelzpunkts des Harzes liegenden Temperaturen mein die Spinnlösung vor dem Verspinnen nicht auf eine Härtung der Harzschmelze zur Folge hat, woeine Temperatur erhitzt werden, die eine weitere durch das weitere Verspinnen nach kurzer Zeit unKondensation des Vorkondensats unter Bildung von 50 möglich wird.

Verbindungen mit höherem Molekulargewicht zur Obwohl das erfindungsgemäß eingesetzte Vorkon-Folge haben könnte. Weiterhin ist es bevorzugt, die dcnsat ebenfalls bei Temperaturen oberhalb 150 C Spinnlösung nach deren Herstellung bei Temperatu- in geschmolzenem Zustand vorliegt, tritt die Ausharren unterhalb 40 C zu lagern, bis eine Viskosität von tung des Vorkondensats zu dem unschmelzbaren 40 bis 3600 Poise, vorzugsweise 200 bis 2500 Poise, 55 vernetzten Produkt bei derartigen Temperaturen noch bevorzugter 800 bis 1500 Poise (bei 35 C mit ebenfalls schnell ein, wodurch das Polymerisat innereinem Rotationsviskosimeter Typ B gemessen) er- halb kurzer Zeit aushärtet oder geliert. Demzufolge reicht ist, wenn die Viskosität nicht unmittelbar nach ist es nicht einfach, die erfindungsgemäßen Fasern der Herstellung des Produktes innerhalb dieser Be- durch ein Schmelzspinnverfahren herzustellen, obreiche liegt. Diese Vorsichtsmaßnahme ist jedoch nur 60 wohl es bei Einhaltung bestimmter Vorsichtsmaßfür die bevorzugte Ausführungsform von Bedeutung. nahmen möglich ist.

Weiterhin besitzt die erfindungsgcmäßc Spinnlö- Es hat sich daher gezeigt, daß Melamin-Aldehyd-

sung vorzugsweise einen pH-Wert von 5 bis 9, so Fasern aus derartigen Vorkondensaten nicht durch

daß der pH-Wert der Spinnlösung erforderlichenfalls bekannte Spinnverfahren hergestellt werden können, auf diesen Bereich einreguliert werden sollte. Bei 65 was dei Hauptgrund dafür ist. daß die erfindungs-

pH-Werten unterhalb 5 oder oberhalb 9 zeigt die er- gemäßen Fasern bislang nicht bekanntgeworden sind.

findungsgemäßc Spinnlösung eine Neigung zur Gel- Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist daher die

bildung und eine schlechtere Verspinnbarkeit. Ob- Bereitstellung eines geeigneten Spinnverfahrens zur

17 ^1S

Herstellung der ernndungsgernäßen Fasern, gemäß ^^^Ά l^Z^Syl^Lll^

dem das trockene Verspinnen der Spinnlösung gleich- sendicL en wird «™ _ans^_hl_{ießend zu den}

zeitig mit dem Härten der Vorkondensate erfolgL Das ^ ^Ff^'^e"^^em ausgehärtet. Die Här-

crfindungsgemäße Spinnverfahren ist ein Verfahren, erftndungsgemaßen ^m a &

das als" tTrocken-ReaRtions-Spinnverfahren« be- 5 J^J?!^ ^„^5 von verschiedenen, wei-

zeichnet werden kann und ähnlich dem in der US-PS bis 320 C ⁱⁿ ^^an°'^gp_aktoren Entsprechend der

23 76 511 beschriebenen Verfahren abläuft. Obwohl ter unten angge^ⁿ _d£™£_hüeßcnd ^P _e Härten er-

das erfindungsgemäße Verfahren analog zu her- Sp.nntempemtur kann da s anscn

kömmlichen Trockenspinnverfahren verläuft, da cue foiderbctode _d"e Härtu gsreaktion gleichzeitig mit

das Vorkondensat enthaltende Spinnlosung in eine »„ Porten erfolgt die «a t Spinntemperatur hoch

bei hoher Temperatur gehaltene Atmosphäre extru- dem Verspinnen wenn aie^p f _ejnz

diert wird (um das Lösungsmittel zu entfernen), wird genug Hegt. Ganz allge mange» erforderlichen

bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur die fur die Härtung des jorKonaen während

Lösungsmittellösuni unter Ausbildung der Fasern Bedingungeix diejenigen d^aß das M^tcna^ wahrend

getrocknet, sondern auch gleichzeitig eine Härtung*- 15 einer „o^end.gen od rausmch nden Ze« aul emc

fki dhfüht dh di das Vorkondensat Temperatur ^'^^^"^^ί

getrocknet, sondern auch gleichzeitig eie g 5

feaktion durchgeführt, durch die das Vorkondensat Temperatur

mit niedrigem Molekulargewicht (durch weitere Kon- lös hch en ^ ^^^^„^hibba«

densationsreaktionen) zu einem vernetzten polymen- kondensats m ^das ™' Melamin-Aldehyd-PoIy-

iten MelaminAldehydHarz in Form von Fasern ^dmdi™™™f ™™£Z t

densationsreaktionen) zu einem py

sierten Melamin-Aldehyd-Harz in Form von Fasern f

id Di Häki dlt m mensat genügt. Je

sierten MelaminAldehydHarz in Form on

gehärtet wird. Die Härlungsreaktion wandelt im 20 mensat gg

wesentlichen das schmelzbare und lösliche Vorkon- deten besonderen ^^_e^f Q^ ^

densat mit niedrigem Molekulargewicht in ein un- Abhängigkeit von ^ Vorh-nde"^n jndcr ο

schmelzbares und unlösliches Polymerisat mit höhe- kondensierbarer Matena e und anderer Ui>n.er

rem Molekulargewicht um, das eine dreidimensional sate variieren die Temperatur und ^die .^lai1^-

vernetzte Struktur aufweist, die im wesentlichen eine ,5 entsprechend. D" fachniann kann jedt h rn..mim

Folge der Vernetzung auf Grund einer Bildung von ^£™^

Methylenbindungen ist. Erreichung oer &-"«¹ -,„creichende Härtun«

Wenn die ernndungsgemMB eingesetzte Spinnlö- ^!lf Γ"f ^ ndeVerfahren^^Sesmmt werden Da

sung lediglich durch Verdampfen von Wasser zu durch das folgende ^v «fahren tastimmt,er^n υ

Fasern getrocknet wird (wie es bei einem herkömm- 30 das die ^™W^*^^^%£.

liehen Trockenspinnverfahren der Fall ist), erhält härtete Melam.n-Aldehyd-H arzke^ ^^eai^ .^

man als Produkt einen faserigen Feststoff aus einem merisat.ist. .st es unm^hch. sou Mdekirte.ge*ich

Melaminharz mit niedrigem Moleku.argewicht, der zu bestimmen. Das Ausmaß,^n dem em Jjjmjnen

eine geringe Festigkeit und eine schlechte Biegsam- sional vcrnelztes. unsetmiekbares um] unlos ,ehe

keil besitzt, so daß das Aufwickeln der Fasern sehr 35 Polymerisat gebildet * ^rd' ^" f^,f ^ΐη

schwierig oder unmöglich wird. Daher ist die Her- Grad der wahrend der ^Η^"^η8^^ι'°" "Äⁿ

stellung der erfindungsgemäßen Fasern durch ein Vernetzung5 ausgedruckt werdeπ Λ^ du ch das Oucl-

Trockenspinnverfahren nicht bevorzugt. vermögen desPolymensats bestimm wird. jnsDcson

Das Vorkondensat wird durch die Härtungsreak- dere besitzt ein P^ol>^m5"i^aJ ^m" f^^^"^.

tion in ein Polymerisat mit hohem Molekulargewicht 40 mögen eine stark dreid imensiona ν erneztc Struk

überführt und in eine farblose, transparente, flamm- tür. wahrend em P^mensat m.t emem hoheη üue

feste und unschmelzbare Melamin-Aldehyd-Harzfa- vermögen (gegenüber einem gee ig;neten^Los, .^ sm

ser umgewandelt. Ähnliche Melamin-Aldehyd-Vor- tcl) kerne übermäßige Ausb 1 dung mes drcid.men

kondensate sind bereits bekannt und insbesondere sionalcn Netzwerks aufweist ""^d f ^md™8^s^^m f

als Formmassen, Klebstoffe und Lacke verwendet 45 als ungenügend geharte bezeichnet _wc den kann,

worden und haben sich auch als Appreturen für Fa- Das Quellvermogen wird als das \erha 1. J^H

sern oder Papier als geeignet erwiesen. Wegen der definiert svobei W das ^^w'^ch« ^der ^^¹¹'™^d™

Schwierigkeit, ein Spinnverfahren bereitzustellen, Eintauchen der trockenen Fasern ^nd einer be

wurden jedoch bisher keine Fasen, hergestellt, die stimmten Zeitdauer m ein Losung m. te und Ii das

überwiegend aus derartigen Mclaminharzen bestehen. ₅o Gewicht der gleichen, {Ρ^^⁰^^,"^^"

Dieses Problem ist nunmehr erfindungsgemäß durch jjr be^. Jas Ouelhj m,og ^^«^

das genannte Verfahren gelost worden. mendtr \ crnctzungsredMiui. <> _p] ■ ,

Wenn man Melamin und den Aldehyd in Gegen- Wer. 1 betrag, Em nicht vcrnemes Pol> mc . t bewart eines alkalischen Katalysators oder ohne Kataly- sitzt cn unbegrenztes Qucllve.mögen, da sieh das sator umsetzt, erhalt man als Reaktionsprodukt ein 55 Poh merisat in dem Losungsmitte ^ N-Alkylolmelamin mit niedrigem Molekulargewicht Die ausreichend ge harte en er ^W^⁶, ^e^" (d. h. das Vorkondensat). Wenn man bei der Reak- gescmer, Harze besitzen c η Que Kermoj^n de^ Fa ion einen sauren Katalysator verwendet, bildet sich sern m Wasser von «enigc. al s - 0, %or/u s*« ue das «-leiche N-Alkvlolmclamin. das jedoch schnell nigcr als 1,5. Wasscr se ^"J^¹¹J AlkvTcnbindunucn .wischen benachbarten Molckü- 60 das Mclam.n-Aldchyd-Vorkondcη at *"■»'* " len ausbildet Das zunächst ucbildcte Vorkondensat Rahmen der brfindung angewandte Vcfahun /ur icrfS sich beim Erhüben" durch eine Kondcnsa- Bestimmung dieses Oucllvermogcns ver a^w,e folgt. tionsrcaktion zu einem unlöslichen und unschmclz- Man taucht eine ^ockene F-astr m den t u ü baren, dreidimensional vernetzten Polymerisa«, das während 16 Stunden m Wa e in U cn Kn ua- -rfindunßsßcmäß als Melamin-Aldehvd-Harz bc- 6₅ tür von 20 C und cntwasse.t sr dann xvahund Snei^ird und aus dem die Fasern hergestellt 5 Mimi.en in einer be. ™^^^Z ⁷^ ,ind. Dies ist die ,Härlungs<-Reaktion, auf die eben tnfugc b,·. cncr /entnfugcnl _Ls,hl, ... μ.ηρ on H,,„, pcnomnu-n wurde und die zur ! ioiellung der 100Ou. Das sich oann ergeben.lc <,^.«h. du Ia-

1t

W 20

ser wird mit W bezeichnet, während das Verhältnis düngen oder den unter 3) genannten faserbildenden

von WlW₀ für das Quellvermögen steht, das erfin- Polymerisaten kondensiert ist, z.B. dadurch herse-

dungsgemäß kleiner als 2,0, vorzugsweise kleiner als stellt werden, daß man das Melamin und den Aldehyd

1,5 sein muß. Wenn das Quellvermögen einen Wert in Gegenwart der entsprechenden Verbindung oder

von mehr als 2,0 erreicht, ist die Faser ungenügend 5 des faserbildenden Polymerisats umsetzt,

ausgehärtet, was zur Folge hat, daß ihre Zugfestigkeit Wenn das Melamiri-Aldehyd-Kondensationspro-

und Biegsamkeit zu schlecht sind, um eine Faser mit dukt einfach physikalisch mit dem faserbildenden Po-

den gewünschten Eigenschaften zu ergeben. lymerisat oder Mischungen davon vermischt wird,

Demzufolge bestehen die erfindungsgemäßen Fa- kann dazu irgendeine geeignete Technik angewandt

sern vollständig oder überwiegend (d. h. zu minde- io werden. Zum Beispiel kann man die Produkte ge-

stens 60 Gewichts-°/o) aus einem Melamin-Aldehyd- trennt in einem Lösungsmittel lösen und die erhalte-

Harz mit einem Quellvermögen in Wasser von weni- nen Lösungen vermischen.

ger als 2,0. Die Fasern können vorzugsweise aus Wie oben bereits angegeben, beträgt die minimale,

einem der folgenden Materialien oder Mischungen in den erfindungsgemäßen Fasern enthaltene Menge

davon bestehen: 15 an Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukt 60 Ge-

\vichts-°/o, vorzugsweise mindestens 70 Gewichts-%,

1) zu mindestens 100 Vo aus einem Melamin- bezogen auf das Gesamtgewicht der Fasern. Erfin-Aldehyd-Kondensationsprodukt; dungsgemäß ist es bevorzugt, daß die Fasern minde-

2) zu mindestens 60 Gewichts-⁰'« (bezogen auf das stens eine gewisse Menge anderer faserbildender Po-Gewicht der Faser) aus einem Melamin-Aldehyd- 20 lymerisate enthalten, um den Fasern bessere Eigen-Kondensationsprodukt, das mit einer damit kon- schäften zu verleihen. Die bevorzugtesten faserbildendensierbaren Verbindung kondensiert isi, die den Polymerisate sind die oben beschriebenen wasserdie Flammfestigkeitseigenschaften und die gu- löslichen, thermoplastischen Polymerisate, wobei ten Fasereigenschaften der erfindungsgemäßen diese Polymerisate vorzugsweise in minimalen Men-Fasern nicht beeinträchtigt. Beispiele für Ver- 25 gen von 0,02 Gewichts-°/o, bezogen am das Gewicht bindungen dieser Art sind Aldehyde (wie Acet- der Fasern, in den Fasern enthalten sind, wobei die aldehyd. Acrolein, Benzaldehyd oder 2,4,6-Tri- maximale Menge 40 Gewichts-⁰/0, bevorzugter 30 Gemeth\ !benzaldehyd), substituierte Guanamine wichts-⁰ 0, bezogen auf das Gewicht der Fasern, beiz. B. Benzoguanamin, Aceloguanamin usw.) trägt. Einer der Gründe zur Einarbeitung derartiger und andere Verbindungen, wie Phenol, Kresol, 30 wasserlöslicher, thermoplastischer Polymerisate in die Harnstoff, Methylamin und Äthylendiamin; erfindungsgemäßen Fasern (ob es nun durch ein-

3) dem Kondensationsproduki oder einer physi- faches Vermischen mit dem Melamin-Aldehyd-Konkalischen Mischung von mindestens 60 Ge- densationsprodukt oder durch Einkondensation in wichts-⁰ 0 (bezogen auf das Gewicht des Kon- dieses Material erfolgt), ist der, die Biegsamkeit und densationsprodukts oder der Mischung) des 35 die mechanischen Eigenschaften, wie die Festigkeit Melamin-AIdchyd-Kondensationsprodukts mit und die Dehnung, der erhaltenen Fasern zu verbesanderen faserbildenden natürlichen oder syn- sern. Melamin-Aldehyd-Harzfasern, die diese wasthetischen Polymerisaten. Diese »anderen Poly- serlöslichen, faserbildenden, thermoplastischen Polymerisate« sind hitzehärlbare und thermoplasti- merisate (von denen Polyvinylalkohol bevorzugt ist) sehe Polymerisate, wobei wasserlösliche, iher- 4° (im Fall einer physikalischen Mischung) enthalten moplastische Polymerisate bevorzugt sind. Poly- oder (im Fall der Umsetzung des Polymerisats mit vinylalkohol ist das bevorzugte Material und dem Melamin-Aldehyd-Kondensationsprodukt) einwird in Mengen von 5 bis 40 Gewichts-⁰ 0, be- kondensiert enthrlten, besitzen eine verbesserte Biegzogen auf das Gewicht der Faser, verwendet. samkeit und bessere mechanische Eigenschaften, die Beispiele für geeignete faserbildende, hitzehärt- 45 im wesentlichen denen herkömmlicher synthetischer bare Harze sind synthetische Polymerisate, wie Fasern äquivalent sind.

Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Phenol-Form- Die erfindungsgemäßen Fasern können aus den

aldehyd-Harze und Epoxyharze. Beispiele für erwähnten Melamin-Aldehyd-Vorkondensatcn wie

geeignete faserbildende, thermoplastische Harze folgt hergestellt werden. Im wesentlichen besteht das

sind wasserlösliche Polymerisate, z. B. Cellulose- 50 Verfahren, wie bereits erwähnt, darin, aus dem Vor-

derivate und Polyvinylalkohol sowie in organi- kondensat eine Spinnlösung herzustellen, die Spinn-

schen Lösungsmitteln lösliche Polymerisate, lösung in Faserform zu überführen und anschließend

z. B. Polyvinyiformal, Polyvinylbutylal, Poly- oder gleichzeitig das Vorkondensat zu den vernetzten,

amid. Polyvinylchlorid, Polyäthylentereplilhalat thermisch unschmelzbaren und unlöslichen Polymeri-

und Polyacrylnitril. 55 säten auszuhärten, aus denen die erfindungsgemäßen

Fasern bestehen.

Die bevorzugten wasserlöslichen, thermoplasti- Die Spinnlösung kann in irgendeiner Weise her-

echen Polymerisate sind irgendwelche Polymerisate gestellt werden, wobei das dabei angewandte Ver-

dieser Art, die Fasern bilden und mit dem Melamin- fahren nicht kritisch ist. Somit kann z. B., wenn das Aldehyd-Kondensationsprodukt verträglich sind. Bei- 60 Vorkondensat vollständig aus einem Mclamin-

spiele hierfür sind Cellulosederivate </.. B. Carboxy- Aldchyd-Kondcnsationsprodukt besteht, die Spinn-

melhylccllulose,Methylcellulosc,Äthyicelluloseusw.), lösung dadurch hergestellt werden, daß man ein McI-Polyacrylsäure, Polyacrylamid, Polyvinylalkohol (der amin und einen Aldehyd in einem Lösungsmii'.cl, wie am bevorzugtesten ist), Polyvinylpyrrolidon, Poly- Wasser, löst und umsetzt. Die erhaltene Lösung kann,

äthylcnoxyd'usw. 65 so, wie sie ist, als Spinnlösung verwendet werden,

Das erfinduiigsgemäßc Fasermatcrial kann, wenn es wobei erforderlichenfalls entsprechende Konzcntraaus dom Mclamin-Aldchyd-Kondensationsprodukt. tionsanpassunger. erfolgen. Alternativ kann man das das mit den obigen und unter 2) genannten Verbin- Melamm-Aklehyd-Kondensaiionsprodukt dadurch als

21 22

Pulver gewinnen, daß man die als Reaktionsprodukt rigkeiten aufgewickelt werden Dies ist eine Folge anfallende Lösung aufkonzentriert, abkühlt, mit der Anwesenheit des Polyvinylalcohols in den Facinem Ausfällungsmittel versetzt und zur Gewinnung sern, trotz dei Tatsache, Jaß die Härtung ungenügend des Pulvers trocknet. Das Pulver kann dann in einem ist und zu einem Que!Ivermögen in Wasser von 2,0 geeigneten Lösungsmittel, wie Wasser, gelöst werden, 5 bis 3.0 führt. Vorzugsweise und erwiinschterwcsse wodurch man die Spinnlösung erhält. Alternativ kann werden die Fasern durch Erhitzen weitet· ausgehärtet man im Handel erhältliche, in Pulverform oder in (was durch Behandeln der Fasern mit geheizten Wal-Form von wäßrigen Lösungen vorliegende Melamin- zen oder eineir Atmosphäre nut hoher 1 empcratur erAldehyd-Vorkondensate einsetze«. folgt), so daß man Fasern mit einem Quellvennogen

Wenn das Melamin-Aldehyd-Kondensationspro- i» in Wasser von weniger als 2,0 erhalt. Die Temperamr

dukt mit einer anderen einkondensierbaren Verbin- und die Zeitdauer, die für diese zusätzliche Warmc-

dung oder mit den anderen faserbildenden Polymeri- behandlung erforderlich sind, hangen von dem Quell-

saten kondensiert wird, kann diese Verbindung oder vermögen des Ausgangsmatcnals in Wasser und dem

das Harz während der Reaktion des Melamins mit angestrebten Quellvermögen in Wasser ab. Der Fach-

dem Aldehyd vorhanden sein. Die als Reaktionspro- 15 mann kann jedoch unschwer die Temperatur und die

dukt anfallende Lösung kann erfindungsgemäß un- Zeiten auswählen, die zur Erzielung eines Quellver-

mittelbar als Spinnlösung eingesetzt werden, wobei mögens in Wasser von weniger als 2,0 notw-;,dig

man erforderlichenfalls etwaige Konzentrationsanpas- sind.

Bungen durchführt, oder man Kann das Reaktions- Das erfindungsgemäße Trocken-Reaktions-Spinn-

produkt in Form eines Pulvers isolieren und anschlie- 20 verfahren wird wie folgt durchgeführt: Die Spinn-

lend in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Wasser, lösung wird durch eine Düse in eine bei hoher Tem-

lösen, um dadurch die erfindungsgemäß verwendete peratur gehaltene Atmosphäre (Luft oder eine inerte

Spinnlösung zu bereiten. Atmosphäre, wie Stickstoff) eingepreßt, worauf die in

Gleichgültig, wie man die erfindungsgemäß ver- dieser Weise gebildeten Fasern auf eine Haspel oder wendete Spinnlösung herstellt, ist es bevorzugt, daß 25 eine Spule aufgewickelt werden. Die Spinngeschwindie Spinnlösung eine Vorkondensat-Konzentration digkeit kann sich von minimalen Werten von etwa von 20 bis 85 Gewichts-°/o, bezogen auf das Gewicht 10 bis 20 m pro Minute (wenn die Fasern vollstander Spinnlösung, aufweist. Der Ausdruck »Vorkon- dig aus dem Melamin-Aldehyd-Harz bestehen) his zu densat« steht für ein Kondensationsprodukt, das voll- Geschwindigkeiten im Bereich von etwa 500 m pro •tändig aus einem Melamin und einem Aldehyd auf- 30 Minute (wenn die Fasern eine gewisse Menge Polygebaut ist, das Kondensationsprodukt des Melamin- vinylalkohol enthalten) erstrecken. Der Durchmesser Aldehyd-Kondensationsproduktes mit den damit der Düsenlöcher kann etwa 0,05 bis 1,0 mm, vorzugskondensierbaren Verbindungen, die Mischung der weise 0,10 bis 0,30 mm betragen. Die Temperatur der faserbildenden Polymerisate mit dem Melamin- Atmosphäre, in die die Spinnlösung gepreßt oder Aldehyd-Kondensationsprodukt und das Kondensa- 35 extrudiert wird, kann 170 bis 320° C betragen. Eine tionsprodukt des Melamin-Aldehyd-Kondensations- Temperatur oberhalb etwa 170° C ist erforderlich, da produk;es mit dem faserbildenden Polymerisaten. die Entfernung des in der Spinnlösung enthaltenen

Die Spinnlösung muß verspinnbar und stabil sein Lösungsmittels und die Härtungsreaktion innerhalb

wnd besitzt aus diesem Grunde vorzugsweise eine kurzer Zeit durchgeführt werden müssen, damit man

Konzentration von 20 bis 85 °/o. 40 gehärtete Fasern erhält, wobei der Tatsache Rech-

Wenn die das Vorkondensat enthaltende. Spinn- nung getragen wird, daß bei Formverfahren unter lösung einfach durch Verdampfen des Lösungsmit- Verwendung von Melaminharzen üblicherweise Härteis getrocknet wird, bildet sich eine Faser aus einem tungstemperaturen von 135 bis 170' C angewandt Melaminharz mit niedrigem Molekulargewicht, so werden. Eine Temperatur oberhalb 320^r C ist undaß die erhaltene Faser in Wasser löslich ist und ein 45 erwünscht, da das Melaminharz und die anderen ge- «nbegrenztes Quellvermögen besitzt. Wenn anderer- gebenenfalls vorhandenen Polymerisate bei derart »eits das Lösungsmittel unter Anwendung des erfin- hohen Temperaturen geschädigt werden können,
dungsgemäßen Trocken-Reaktions-Spinnverfahrens Die tatsächlich ausgewählte Temperatur hängt von verdampft und gleichzeitig die Härtungsreaktion vielen Faktoren ab, wie der Spinngeschwindigkeit, durchgeführt wird, erhält man Fasern, die in Wasser 50 dem die Fasern bildenden Harz (d. h., ob das Harz unlöslich sind und ein Quellvermögen in Wasser von nur ein Melamin-Aldehyd-Harz ist oder zusätzlich weniger als 2,0 besitzen. Weiterhin nimmt in dem ein wasserlösliches, thermoplastisches Polymerisat, Maße, in dem die Härtungsreaktion während des wie Polyvinylalkohol, enthält), dem angestrebten Verspinnens abläuft, das Quellvermögen in Wasser Quellvermögen in Wasser etc. Für die Fasern, die in Richtung auf den minimalen Wert von 1,0 ab. 55 ausschließlich aus dem Melamin-Aldehyd-Harz be-Erfindungsgemäß ist es jedoch lediglich notwendig, stehen, ist bei Spinngeschwindigkeiten von 10 bis die Härtungsreaktion so weit durchzuführen, daß das 20 m pro Minute eine Temperatur im Bereich von Quellvermögen der Faser weniger als 2,0, Vorzugs- 170 bis 280 C bevorzugt. In ähnlicher Weise kann weise weniger als 1,5 beträgt, da bei oberhalb dieses sich die Temperatur, die bei Fasern angewandt wird, Bereiches liegenden Werten die Fasern nicht leicht 60 die zusätzlich zu dem Melamin-Aldehyd-Harz andere aufgewickelt werden können, da sie ungenügend aus- Polymerisate, wie Polyvinylalkohol, enthalten, bei gehärtet sind und eine geringe Zugfestigkeit und eine Spinngeschwindigkeiten, die bis zu 500 in pro Minute schlechte Biegsamkeit besitzen. betragen, von 190 bis 320° C erstrecken.

Eine Ausnahme ist die Ausführungsform, gemäß Es ist nicht erforderlich, die nach dem erfindungs-

der die Spinnlösungen Polyvinylalkohol und/oder 65 gemäßen Verfahren hergestellten Fasern in der Hitze

Borsäure oder ein Borat enthalten. Diese Fasern zu recken oder zu verstrecken. Jedoch können die

können ein Quellvcrmögen in Wasser von 2.0 bis 3,0 Fasern, die 5 bis 40 Gewichts-% eines wasserlös-

aufweiscn und dennoch ohne die genannten Schwie- liehen, thermoplastischen, faserbildenden Polymeri-

23 24

sals, wie Polyvinylalkohol, enthalten und ein Quell- und ist um 0,1 bis 1,5 g/Denier größer als die der

vermögen in Wasser im Bereich von 1,5 bis 3,0 auf- ungereckten Fasern.

weisen, gcwiinschtcnfalls in der Hitze bei Tcmperatu- Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herren oberhalb 100 C. vorzugsweise bei 100 bis gestellten Fasern besitzen folgende Eigenschaften. 200 C. verstreckt werden. Das Recken oder Ver- 5 Zunächst besitzen diese erfindungsgemäßen Fasern strecken kann dadurch erfolgen, daß man die Fasern eine ausgezeichnete Flammfestigkeit, so daß, selbst unter Spannung mit einer heißen Walze oder Platte, wenn sie mit einer Flamme in Berührung gebracht die auf die genannte Temperatur erhitzt ist, in Be- werden, sie nicht zu brennen beginnen, sondern nur running bringt oder die Fasern unter Spannung durch geringfügig und langsam glimmen. Wird die Flamme eine erhitzte Atmosphäre führt, um die Fasern um io entfernt, so hört das Glimmen fast augenblicklich auf. mindestens 10"» ihrer Länge zu recken, d. h. ein Zweitens werden während dieses Glimmens nur sehr Rcckvcrhälinis von minimal 1,1 zu erzielen. Die in geringe Rauchmengen entwickelt. Drittens sind die der Wärme gereckte Faser wird dann auf die Spule Fasern thermisch unschmelzbar und zeigen beim Er- oder die Haspel aufgewickelt. Bei einer Temperatur hitzen keine wesentliche Schrumpfung,
unterhalb 100 C ist es schwierig, die Faser um mehr 15 Weiterhin besitzen die erfindungsgemäßen Fasern als 10% ihrer Länge zu verstrecken, so daß diese die Eigenschaften, die für eine allgemeine Venven-Tcmperalur mindestens 100 C betragen muß, da dung notwendig sind. Insbesondere ist es sehr leicht, ein Recken um diesen Prozentsatz bevorzugt und um diese Fasern zu verspinnen und zu weben, wobei mindestens 40 " _n noch bevorzugter ist. Weiterhin man Produkte erhält, die einen guten Griff besitzen, kanu bei einem Recken um weniger als 10% eine 20 da die Fasern eine Zähigkeit von 1,6 bis 5,0 g/Denier wesentliche Zunahme der Festigkeit der erhaltenen und eine ausreichende Biegsamkeil besitzen. Weiter-Faser nicht erreicht werden, und da diese Festigkeits- hin zeigen sie eine ausgezeichnete Transparenz und verbesserung der Hauptzweck des Reckens in der einen guten Weißgrad sowie eine hervorragende Wärme ist, sollte die Faser um mindestens 10% ver- Färbbarkeit. Insbesondere beträgt die Farbstoffstreckt werden. Anschließend wird die Faser zur Er- 25 absorption praktisch 100%, wenn die Fasern bei zielung des gewünschten Qucllvcrmögcns in Wasser einer Temperatur von 98 C in eine saure Farbflotte gehärtet. Wenn das Quellvcimögen in Wasser unter- eingetaucht werden. Weiterhin besitzen die erfinhalb 1,5 liegt, ist es mit keiner der erfindungsgemäßen dungsgemäßen Fasern ausgezeichnete Färbeeigen-Fascrn möglich, ein Recken in der Wärme um min- schäften, wobei die gefärbten Fasern eine hohe Lichtdestens 10" <■ zu erreichen. Dies beruht zweifelsohne 3° beständigkcit und eine gute Lichtechtheit zeigen, wodarauf. daß sich in den gehärteten Harzfasern ein bei die letztere nach dem JlS-Verfahren L 0843-71 dreidimensional vernetztes Netzwerk ausgebildet hat, in die vierte bis sechste Kategorie einzustufen ist. Die das wärmestabil ist, so daß diese Fasern nicht leicht Fasern besitzen ferner bei 20° C und einer relativen durch Erhitzen gereckt werden können, was bei her- Feuchtigkeit von 65% eine ausgezeichnete Hygrokömmlichen linearen Polymerisatfasern der Fall ist. 35 skopizität von 4 bis 11%. die derjenigen von Celludic ohne weiteres in der Hitze verstreckt werden kön- losefasern äquivalent ist. Zusätzlich zeigen die erfinncn. Andererseits können die erfindungsgemäßen Fa- dungsgemäßen Fasern eine geringe thermische Leitsern. die ungenügend ausgehärtet sind und die ein fähigkeit und eine ausreichende Chemikalienbestän-Qucllvermögen in Wasser von mehr als 3,0 aufwci- digkeit. mit Ausnahme gegen hochkonzentrierte Sausen, wegen ihrer mangelnden Dehnbarkeit bei Tem- 40 ren bei hoher Temperatur. Schließlich werden die pcraturen unterhalb 100'C nicht gereckt werden. genannten Eigenschaften beim Waschen und beim Weiterhin können derartige Fasern (deren Quellver- Trockenreinigen nur geringfügig verschlechtert,
mögen in Wasser oberhalb 3,0 liegt) auch bei Tem- Die Stärke der erfindungsgemäßen Fasern hängt pcraturen oberhalb 150" C nicht verstreckt werden, natürlich von den Dimensionen der verwendeten da sie dazu neigen, zu schmelzen und ihre Faserform 45 Spinndüse ab, wobei die Düse üblicherweise Löcher zu verlieren, so daß die Fasern bei Temperaturen zwi- mit einem Durchmesser von 0.05 bis 1,0 mm. vorsehen 100 und 150 C gereckt werden können, wobei zugsweise 0,10 bis 0.30 mm, aufweist. Im allgemeidie gereckten Fasern jedoch keine Zunahme der Zä- nen besitzen die erfindungsgemäßen Fasern einen higkeit zeigen. Titer von 0,5 bis 1000 Denier, obwohl die Stärke der

Daher können die erfindungsgemäßen Fasern, ins- 5° erfindungsgemäßen Fasern nicht kritisch ist und die

besondere diejenigen, die das wasserlösliche, thermo- verschiedenen Faserstärken von der beabsichtigten

plastische, faserbildende Polymerisat (sie 5 bis 40% Endverwendung abhängen.

Polyvinylalkohol) enthalten und die ein Quellvermö- Zusätzlich zu dem genannten Quellvermögen in

gen in Wasser von 1.5 bis 3.0 besitzen, bei Tempe- Wasser, das. wie bereits angegeben, unter 2,0 liegt, raturen oberhalb 100⁷C mit einem Reckverhältnis 55 beträgt die Doppelbrechung (die hierin mit »J n« ab-

von mehr als 10"» verstreckt werden. Tatsächlich gekürzt bezeichnet wird) weniger als 0,02. Im allge-

können derartige Fasern um bis zu etwa 200° 0 (d.h. meinen entspricht der Jn-Wert einer Polymerisat-

einem Reckverhältnis von 3) verstreckt werden. Na- faser dem Ausmaß der Orientierung des die Faser

türlich müssen die Fasern dann ausreichend gehänet bildenden Polymerisats, und es kann ganz allgemein werden, um das Quellvermögen in Wasser auf unter 6° festgertellt werden, daß mit zunehmendem Reckver-

2,0. vorzugsweise unter 1,5 zu bringen. hältnis (während der Herstellung der Faser) die Λ η-

Die Reißfestigkeit der Fasern (die im allgemeinen Werte und die Zähigkeit der Faser zunehmen. Dies

durch das Recken gesteigert wird) hängt von dem liegt darin, daß die Orientierung im allgemeinen um

Quellvermögen in Wasser, der Recktemperatur und so größe: ist, je höher das Reckverhältnis ist. Im dem Reckverhältnis sowie der Art und der Menge der 65 Gegensatz zu diesen Tatsachen zeigen die erfindungs-

in die Fasern eingearbeiteten Polymerisat-Additive gemäßen Fasern, obwohl der 1 n-Wert gering ist und

ab. Die Reißfestigkeit der gereckten Fasern liegt nor- unterhalb 0.02 liegt, eine Zähigkeit von 1,6 bis

malerweise in einem Bereich von 1,7 bis 5,0 g/Denier 5,0 g/Denier und eine ausreichende Biegsamkeit.

25 26

V/eiterhin besitzen die erfindungsgemäßen Fasern Gewirken und natürlich Vliesen, verwendet werden, ausgezeichnete Flammfestigkeitseigenschaften und Weiterhin können die erfindungsgemäßen Fasern als sind thermisch unschmelzbar. Die erfindungsgemäßen solche oder in Form von Mischungen mit anderen Fasern sind insbesondere vorbekannten Fasern mit natürlichen oder synthetischen Fasern verwendet Hinsicht auf die letztere Eigenschaft überlegen, was 5 werden, was üblich ist und im Rahmen der Kennt- sich durch den Schrumpfungsgrad der Faser bei nisse des Fachmanns liegt.

hoher Temperatur verdeutlicht. Der Schrumpfungs- Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter

grad ist der beobachtete Wert der Schrumpfung, aus- erläutern, ohne sie jedoch zu beschränken. Der in gedrückt als Prozentsatz, bezogen auf die Ursprung- den Beispielen angegebene Ausdruck »Melamin« liehe Länge einer Faserprobe mit einer Länge von io steht, wenn nichts anderes angegeben ist, für 20 cm, die während 10 Minuten mit einer Luft- 2,4,6-Triamino-s-triazin. atmosphäre mit einer Temperatur von 300° C in

Berührung gebracht wurde. Es wurde gefunden, daß, ^s'

obwohl praktisch alle organischen synthetischen Fa- Zu 973 g Formalin mil einer Formaldchydkon/en-

sern bei 300° C vollständig zersetzt (d.h. carboni- 15 tration von 37⁰Zo (d.h. 12MoI Formaldehyd) gibt siert) werden oder eine Schrumpfung von mehr als man 189 g (1,5MoI) Melamin und rührt die Mi-50⁰Zo zeigen, die erfindungsgemäßen Melamin-Alde- schung während 15 Minuten bei 85 C. Die Renkhyd-Harzfasern eine Schrumpfung von weniger als tionsmischung wird dann unter vermindertem Druck 10*/ο zeigen, was auf ihre überlegene Unschmelzbar- unter Rühren bei 60° C während 3 Stunden eingekeit hinweist. Im Gegensatz zu den meisten organi- 20 engt, wobei man 920 g einer wäßrigen Lösung eines sehen synthetischen Fasern behalten die erfindungs- N-Methylolmelamin-Vorkondensats erhält. Der Hygemäßen Fasern, abgesehen von ihrer überlegenen droxymethylierungsgrad des N-Methylolmelamins bc-Unschmelzbarkeit, ihren ursprünglichen Faserzustand trägt 5,9. Die Konzentration dieses Produktes in der bei, wenn sie mit Feuer in Berührung gebracht wer- Lösung beläuft sich aus 49 Gc\vichts-°/o. den (durch das sie nicht entflammt werden), und zer- 25 Die Lösung wird bei 25° C aufbewahrt, bis sich setzen sich nicht zu Kohlenstoff und bilden beim Er- eine gute Verspinnbarkeit ergibt, was dann der Fall hitzen nur sehr geringe Rauchmengen, wobei sie ihre ist, wenn die bei 35° C mit einem Rotationsviskosiursprüngliche Festigkeit überwiegend beibehalten. meter des Typs B bestimmte Viskosität einen Wert Auf Grund dieser überlegenen Eigenschaften stellen von 260 Poise erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird die erfindungsgemäßen Fasern, neben der Tatsache, 30 die Lösung durch eine Düse mit Löchern mit einem daß sie als hervorragende flammfeste Fasern ange- Durchmesser von 0,2 mm in eine bei 250 C gchalwandt werden können, eine erhebliche Bereicherung tene Stickstoffgas-Atmosphäre eingepreßt. Die verder Technik dar. sponnene Faser wird in dieser Weise gleichzeitig ge-

Neben der Tatsache, daß die erfindungsgemäßen trocknet und thermisch gehärtet und anschließend Fasern als flammfeste Fasern zur Herstellung flamm- 35 aufgewickelt, wobei man eine Faser mit einem Titer fester Textilwaren verwendet werden können, können von 12 Denier und einem Quellvermögen in Wasser die erfindungsgemäßen Fasern ganz allgemein auch von 1,26 erhält.

zu anderen Zwecken angewandt werden, da sie einen Die in dieser Weise hergestellte Faser besteht aus-

überlegenen Weißgrad und eine gute Färbbarkeit be- schließlich aus Melamin-Formaldehyd-Harz und ist sitzen. Der Weißgrad der erfindungsgemäßen Fasern 40 farblos und transparent. Die Reißfestigkeit und die liegt oberhalb 0,7 und ist durch die folgende Formel Dehnung betragen 2,8 g/Denier bzw. 14 ⁰Zo. Die Faser von Judd definiert: W = \ — AE_SMiAE_BM, in der brennt, wenn sie mit einer Flamme in Berührung ge-JEsAi den Unterschied zwischen der Farbe der Faser bracht wird, nicht, sondern glimmt nur langsam und und der Farbe des Standard-Weißgrads von Magne- geringfügig. Das Glimmen hört unmittelbar nach der siumoxyd, ΛΕ_ΒΜ den Farbunterschied zwischen der 45 Entfernung der Flamme auf. Durch Erhitzen läßt Faserprobe und einem schwarzen Körper (dessen sich die Faser nicht schmelzen. Zusätzlich zeigt die spezifische Reflexion 0 beträgt) und W den Wert des Faser eine äußerst geringe Schrumpfung (d, hT eine Weißgrades bedeuten. Dieser Wert des Weißgrades Schrumpfung von 3°/o beim Erhitzen in Luft aiii ist im wesentlichen der gleiche wie derjenige von 230^c C). Die Färbbarkeit, die einer Farbstoffabsorp-Fasern, die aus herkömmlichen linearen Polymeri- 5° tion von 100°/o entspricht, wenn man einen saurer säten hergestellt sind. Farbstoff bei 98° C verwendet, ist ebenso wie die

Obwohl die Flammfestigkeitseigenschaften der aus Färbung ausgezeichnet. Die nach der JlS-Vorschrif Phenolharzen hergestellten Fasern (die neben den L 0843-71 bestimmte Lichtechtheit der gefärbter erfindungsgemäßen Harzen ebenfalls hitzehärtbare Faser entspricht der fünften Kategorie. Die Hygro Harze sind) gut sind, besitzen die Phenolharzpoly- 55 skopizität bei 20° C und einer relativen Feuchtigkei merisate eine charakteristische hellbraune Färbung. von 65 ⁰Zo beträgt 8,6 Vo, was für Fasern genügt, di< Zusätzlich ist die Färbbarkeit der Phenolharze für Bekleidungsstücke verwendet werden sollen. Di< äußerst schlecht, und die gefärbten Phenolharzfasern Wasserbeständigkeit äst ausgezeichnet, da die Fas.e: zeigen ein stumpfes Aussehen, was eine Folge der im wesentlichen nicht schrumpft, wenn sie in Wasse schlechten Färbbarkeit und der hellbraunen charak- 60 mit einer Temperatur von 120° C eingetaucht wird teristischen Färbung der Faser ist. Daher sind diese Die Faser wird im wesentlichen nicht durch or Fasern nicht annähernd so geeignet für die Praxis ganische Chemikalien oder Alkalien oder soga wie die erfindungsgemäßen Fasern, die neben ihren Säuren, mit Ausnahme konzentrierter heißer Säuren ausgezeichneten Flammfestigkeitseigenschaften eine angegriffen, hervorragende Zähigkeit, Biegsamkeit, Weißgrad und 65 B e i s ρ i e 1 2

Färbbarkeit besitzen. Die erfindungsgemäßen Fasern können zur Her- Ma;i löst 600 g eines Melamin-Aldehyd-Vorkon

!,teilung verschiedenartiger Produkte, wie Geweben, densats mit einem Hydroxymethylierungsgrad voi

3,0 in 400 g Dimethylformamid, wobei man 1000 g einer Lösung mit einer Vorkondensat-Konzentralion von 60 Gcwichls-'/o erhält. Die Lösung wird bei 30° C aufbewahrt, bis die Viskosität, bestimmt bei 35° C mit einem Rotationsviskosimeter vom Typ B, 1100 Poise erreicht, worauf die Lösung durch eine Düse mit Löchern mit einem Durchmesser von 0,25 mm in eine Stickstoffgas-Atmosphäre mit einer Temperatur von 280° C extrudicrt wird, um das Trockcn-Reaklions-Verspinnen zu bewirken. Man erhält eine Melamin-Aldehyd-Harzfaser mit einem Titer von 15 Denier und einem Oucllvermögen in Wasser von 1,23, die mit einer Geschwindigkeit von 12 m pro Minute aufgewickelt wird. Die Flammfestigkeitseigenschaften sind die gleichen wie die der Faser des Beispiels 1, was auch für die Zähigkeit und die Färbbarkcit zutrifft. Die Schrumpfung der Faser in der Luft bei 230° C beträgt lediglich 3 «Vo.

Beispiel 3

Man löst 0,2 g Polyäthylenoxyd mit einem Molekulargewicht von 2 600 000 in 140 g Wasser. Dann setzt man 259,8 g eines Melamin-Vorkondensals mit einem Hydroxymethylierungsgrad von 3,0 zu. Man rührt die Mischung während 2 Stunden bei 160⁰C, wobei man den pH-Wert zur Herstellung der Spinnlösung auf 7,0 einstellt. Die Menge des Polyäthylenoxyds in der Mischung beträgt 0,077 Gewichts-°/o. Die Lösung wird bei 30" C aufbewahrt, bis die mit einem Rotationsviskosilmeter vom Typ B bestimmte Viskosität 760 Poise erreicht und eine ausgezeichnete Verspinnbarkeit erzielt wird. Die Lösung wird dann durch eine Düse mit vier Löchern mit einem Durchmesser von jeweils 0,25 mm in Luft mit einer Temperatur von 210° C gepreßt, um ein stabiles Trocken-Reaktions-Verspinnen mit einer Geschwindigkeit von 40 m pro Minute zu erreichen. Die in dieser Weise erhaltenen Fasern liegen in Form eines farblosen, transparenten Produktes mit einem Quellvermögen in Wasser von 1,23 und einem Titer von 9 Denier vor. Die Reißfestigkeit und Dehnung der Fasern betragen 2,3 g/Denier bzw. 11 °/o. Die Faser besitzt die gleichen ausgezeichneten Flammfestigkeitseigenschaften wie die des Beispiels 1. Die Schrumpfung der Faser bei 230° C in der Luft beträgt lediglich 2°/o. Die Faser ist ausgezeichnet färbbar. Insbesondere mit einem sauren Farbstoff läßt sich bei 98° C eine Farbstoffabsorption von 100% erreichen. Die nach der JlS-Vorschrift L 0843-71 bestimmte Lichtechtheit der gefärbten Faser ist der sechsten Kategorie zuzurechnen. Die Hygroskopizität

ίο des Materials beträgt bei 20° C und 65 °/o relativer Feuchtigkeit 6,2 °/o, was im wesentlichen dem Wert von Baumwolle entspricht. Die Faser zeichnet sich durch eine hervorragende Wasserbeständigkeit aus, d.h., sie schrumpft bei 120⁰C in Wasser praktisch nicht. Die Faser ist gegenüber Chemikalien recht beständig, mit Ausnahme von hochkonzentrierten Säuren bei hoher Temperatur.

Beispiel 4

Zur Herstellung einer wäßrigen Lösung löst man einen vollständig verseiften Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad von 1700 unter Rühren bei 95° C in Wasser. Dann löst man unter Rühren bei 60° C während 2 Stunden ein Melamin-Aldehyd-Vorkondensat mit einem Hydroxymethylierungsgrad von 3,0 in der Lösung und stellt den pH-Wert der Lösung auf 7,5 ein. Dann werden wäßrige Lösungen, die 0 bis 50 Gewichts-°/o Polyvinylalkohol, bezogen auf das Gesamtgewicht von Melaminharz und PoIyvinylalkohol, enthalten, hergestellt. Die wäßrigen Lösungen mit unterschiedlichen Polyvinylalkoholverhältnissen werden bei 25° C aufbewahrt, bis Viskositäten von 1700 bis 1800 Poise erreicht sind. Die Lösungen werden dann durch eine Düse mit viei Löchern mit einem Durchmesser von jeweils 0,5 mn' in Stickstoffgas, das eine Temperatur von 250° C aufweist, eingepreßt, um das Trocken-Reaklions Verspinnen bei einer Geschwindigkeit von 80 m prc Minute zu bewirken. In dieser Weise erhält mar Fasern mit einem Titer von 7 Denier. Die Ergebniss< des Spin η Verfahrens sind in der folgenden Tabelle ] zusammengefaßt.

Tabelle I

Polyvinylalkoholmcnge (%>)

Verspinnbarkeit
(Bruch der Fasern
pro Stunde)

Quell· ermögen in Wasser

Reißfestigkeit
(g'd)

Knotenfestigkeit

Flammfestigkeit *)

4-1	0	(Aufwickeln	—	—	—	—
		war nicht
		möglich)
4-2	0,02	27	1,28	1,9	0,8	O
4-3	1	12	1,28	2,0	0,9	O
4-4	10	5	1,27	2,0	1,2	O
4-5	20	4	1,30	2,1	1,4	O
4-6	30	1	1,32	2,2	1,4	GD
4-7	40	0	1,32	2,3	1,5
4-8	50	0	1,34	2,3	1,6	X

*} Flammfestigkeit:

O Nicht brennbar, selbstverlöschend

© Im wesentlichen nicht brennbar, selbstverlöschend, jedoch erhebliche Rauchentwicklung

χ Brennbar und heftige Rauchentwicklung

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die Verspinnbarkeit (ausgedrückt durch die Häufigkeit des Faserbruchs) mit zunehmender Polyvinylalkoholmenge erheblich verbessert wird. Wenn kein Polyvinylalkohol enthalten, ist das Aufwickeln bei einer Geschwindigkeit von 80 m pro Minute unmöglich. Bei 1 °, ο Polyvinylalkohol ist das Aufwickeln in gewissem Umfang möglich. Bei Mengen oberhalb 10%i gelingt ein stabiles Aufwickeln. Die Zähigkeit und die Knotenfestigkeil des Garns nehmen mit zunehmender Polyvinylalkoholmenge zu. Die Steigerung der Knotenfestigkeit ist besonders bemerkenswert. Es lassen sich auch Verbesserungen der Biegsamkeit beobachten. Andererseits wird eine Verminderung der Flammfestigkeit und eine Steigerung der Rauchentwicklung durch das Einarbeiten des brennbaren PoIyvinylalkohols verursacht. Es wird daher angenommen, daß die maximale Menge derartiger wasserlöslicher Polymerisate 40 Gewichts-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht des Melaminharzes und der anderen, von Melamin verschiedenen Harze, betragen muß.

Beispiel 5

Man löst 12,3 g Polyacrylamid mit einem Molekulargewicht von 5 500 000 in 478 g einer wäßrigen Lösung von 120 g (4MoI) Formaldehyd mit einem pH-Wert von 7,0. Dann versetzt man die Lösung mit 126 g (1 Mol) Melamin und führt die Reaktion bei einer Temperatur von 60° C durch, wobei man G16,3 g einer wäßrigen Lösung eines mit Polyacrylamid modifizierten Melamin-Vorkondensats erhält. Die Lösung ist farblos und transparent. Der Hydroxymethylierungsgrad des Melamin-Vorkondensats beträgt 3,6. Entsprechend beträgt die gelöste Vorkondensatmenge, die gebundenes Polyacryl amidpolymerisat enthält, 246,3 g, was einer Konzentration von 40 Gewichts-"/o entspricht. Die Menge des Polyacrylamidpolymerisats in dem Vorkondensat beträgt 5 Gewichts-%), bezogen auf das Gesamtgewicht von Vorkondensat und Polyacrylamid. Die Lösung wird bei 20° C aufbewahrt, bis sich eine Viskosität von 1600 Poise eingestellt hat. Zur Erzielung des Trokken-Reaktions-Verspinnens wird dann die Lösung durch eine Düse mit sieben Löchern mit einem Durchmesser von jeweils 0,15 mm in eine bei 250° C gehaltene Atmosphäre extrudierl. Die Melaminharzfaser mit einem Quellvermögen in Wasser von 1.20 wird mit einer Geschwindigkeit von 90 m pro Minute aufgewickelt. Die Faser besitzt einen Titer von 9 Denier, eine Reißfestigkeit von 2,6 g/Denier und eine Dehnung von 13%. Die Faser besitzt eine aus gezeichnete Flammfestigkeit und zeichnet sich durch eine besonders geringe Rauchentwicklung und durch die Umschmelzbarkeit aus. Die Färbbarkeit und die Lichtechtheit der gefärbten Faser sind ebenso gut wie die gemäß Beispiel 1 erhaltenen Werte.

Beispiel 6

Zu 420 g einer wäßrigen Lösung, die 90 g (3 Mol) Formaldehyd und 2,7 g Borsäure enthält und einen pH-Wert von 7,0 aufweist, gibt man 54 g Polyvinylalkohol (Polymerisationsgrad 1700, Verseifungsgrad 99,9 °/o). Man rührt die Mischung zur Ausbildung einer Lösung bei einer Temperatur von 95° C. Dann gibt man 126 g (1 Mol) Melamin zu und bewirkt die Hydroxymethylieningsreaktion des Melamins wäh rend 1,5 Stunden durch Erhitzen auf 60° C. Die sich ergebende wäßrige Lösung ist vollständig farblos und transparent. Der pH-Wert der Lösung beträgt 6,7. Der Hydroxymclhylicrungsgrad des Mclamin-Vorkondensats beträgt 2,5. Demzufolge beträgt die Menge des in der Lösung enthaltenen, mit Polyvinylalkohol modifizierten Vorkondcnsals 255 g, während die Menge des uicht modifizierten Vorkondensats in dem gesamten Vorkondensat 79 Gewichts-"/« ausmacht. Daher beträgt die Polyvinylalkoholmenge 21 Gewichts-ⁿ/o (bezogen auf das Gewicht des gcsamten Vorkondensats -!- Polyvinylalkohol). Nach Beendigung der Reaktion beträgt die Konzentration des mit Polyvinylalkohol modifizierten Melamin-Vorkondensats in der wäßrigen Lösung 42.5 Gcwichts-°/o (bezogen auf die Lösung). Die zugegebene Borsäurcmenge beläuft sich auf 5 Gewichts-·/» (bezogen auf den Polyvinylalkohol).

Die wäßrige Lösung wird bei einer Temperatur von 30° C aufbewahrt. Während 10 Stunden können weder eine starke Viskositätszunahme noch eine EnI-glasung festgestellt werden. Wenn die Viskosität der Lösung, clic mit einem Rotationsviskosimeter vom Typ B bestimmt wird, 1500 Poise beträgt, wird die Lösung bei dem Trocken-Reaktions-Spinnvcrfahrcn eingesetzt. Die Lösung wird durch eine Düse mit sicben Löchern mit einem Durchmesser von 0,2 mm in Luft mit einer Temperatur von 290° C cxirudierl. um gleichzeitig das Wasser zu verdampfen und das Harz auszuhärten. Die Faser wird mit einer Geschwindigkeit von 260 m pro Minute aufgewickelt. Die Anzahl der Faserbrüche pro Stunde beträgt lediglich zwei. Wenn man jedoch eine wäßrige Lösung verwendet, die lediglich das mit Polyvinylalkohol modifizierte Mclamin-Vorkondcnsat, jedoch keine Borsäure enthält, und die Lösung unter den gleichen Bedingungen als Spinnlösung verwendet, ergibt sich eine Anzabl der Faserbrüche pro Stunde von 74. Es ist daher klar zu ersehen, daß die Vcrspinr.barkeit durch das Einarbeiten der Borsäure und des Polyvinylalkohole in die Spinnlösung beträchtlich gesteigert wird.

Die Faser besitzt einen Titer von 4 Denier und ein Quellvcrmögen in Wasser von 1,36. Die Reißfestigkeit und die Dehnung betragen 2,8 g/Denier bzw. 2O°o. Die Faser besitzt die gleichen ausgezeichneten Flammfestigkeitseigenschaften wie die Faser des Bcispiels 1 und zeigt an der Luft bei 230° C eine Schrumpfung von lediglich 3%>.

Beispiel 7

Man löst 50 g Polyvinylalkohol (Polymcrisationsgrad 2400. Verseifungsgrad 98,5 °/n) in 640 g einer wäßrigen Lösung, die 90 g (3 Mol) Formaldehyd und 2.5 g Borsäure enthält und einen pH-Wert von 7 besitzt. Zu der Lösung setzt man dann 126 g (1 Mol] Melamin zu und bewirkt die Hydroxymethylierungs- reaktion des Melamins während 1 Stunde bei 50° C Nach Beendigung der Reaktion ist die sich ergebende wäßrige Lösung, die einen pH-Wert von 7,1 aufweist vollständig farblos und transparent. Der Hydroxy methylierungsgrad des Melamin-Vorkondensats be trägt 2.3. Demzufolge erhält man in der Lösung 245 j eines mit Polyvinylalkohol modifizierten Vorkonden sats, was einer Konzentration in der Lösung voi 30 Gewicht-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht de Löung. entspricht. Die Menge an nicht modifizierter Vorkondensat beträgt 80 Gewichls-°/o so daß di Menge an Polyvinylalkohol 20 Gewichts-«/o, bezogei auf das Gesamtgewicht von Vorkondensat und Poly vinylalkohol, ausmacht. Die zugesetzte Borsäure

menge beläuft sich auf 5 Gewicbts-% (bezogen auf den Polyvinylalkohol).

Die Lösung wird bei einer Temperatur von 50° C gehalten und, nachdem eine Viskosität von 890 Poise erreicht ist, durch eine Düse mit 20 Löchern mit einem Durchmesser von jeweils 0,10 mm unter Durchführung des Trocken-Reaktions-Spinnverfahrens in bei 320° C gehaltenen Stickstoff extrudiiert. Die erhaltene Faser mit einem Titer von 2 Denier wird mit einer Geschwindigkeit von 500 m pro Minute auf eine Spule aufgewickelt. Die Faser besitzt ein Quellvermögen in Wasser von 2,78. Anschließend wird die Faser während 10 Minuten in Stickstoff auf eine Temperatur von 200° C erhitzt, um die Härtting zu bewirken. Die in dieser Weise hergestellte Faser zeigt ein Quellvermögen in Wasser von 1,09.

Die Reißfestigkeit und der Prozentsatz der Dehnung betragen 3,8 g/Denier bzw. 10%. Die in dieser Weise erhaltene Faser besitzt die gleiche ausgezeichnete Flammfestigkeit wie die Faser des Beispiels 1. Die Schrumpfung der Faser beträgt bei 230^: C in Luft lediglich 2°o.

Beispiel 8

Zu 375,5 g einer wäßrigen Lösung, die 54 g Polyvinylalkohol (mit einem Polymerisationsgrad von 1700 und einem Verseifungsgrad von 99,9 °/o) und 0,40 g Borax enthält, gibt man 126 g Melamin und 112,5 g Paraformaldehyd (Reinheit 80%). Die Hydroxymethylierung wird während 1 Stunde bei 80^c C durchgeführt, wonach der Hydroxymethylierungsgrad des sich ergebenden Vorkondensats 2,7 beträgt. Demzufolge enthält die Lösung das mit Polyvinylalkohol modifizierte Vorkondensat in einer Menge von 261 g, was einer Konzentration in der Lösung von 42,5 Gewichts-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, entspricht. Die in dem Vorkondensat enthaltene Polyvinylalkoholmenge beläuft sich auf 21 Gewichts-°/o, bezogen auf das Gesamtgewicht des Vorkondensats (einschließlich der mit Polyvinylalkohol modifizierten und nicht modifizierten Anteile) und de? Polyvinylalkohols. Die zugesetzte Boraxmenge beträgt 0,74 Gewichts-⁰ o, bezogen auf den Polyvinylalkohol.

Die Lösung wird während 80 Stunden bei einer Temperatur von 30° C gehalten, wobei sich keine starke Zunahme der Viskosität noch eine Entglasung beobachten läßt. Nachdem die Viskosität 1800 Poise erreicht hat, wird die Lösung über eine Düse mit sieben Löchern mit einem Durchmesser von jeweils 0,2 mm zur Erzielung des Trocken-Reaktions-Verspinnens in Luft mit einer Temperatur von 290° C extrudiert. Bei einer Aufwickelgeschwindigkeit von 260 m pro Minute ist kein Faserbruch zu beobachten, wobei sich die Faser auch mit einer Geschwindigkeit von 500 m pro Minute leicht aufwickeln läßt. Die aufgewickelte Faser wird dann an der Luft einer Wärmebehandlung unterzogen, um das Harz auszuhärten und eine Faser mit einem Quellvermögen in Wasser von 1,20 und einem Titcr von 2 Denier zu ergeben. Die Faser besitzt im wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie die gemäß Beispiel 6 hergestellte.

Beispiel 9

Man löst 50 g Polyvinylalkohol (mit einem Polymerisationsgrad von 2400 und einem Verseifungsfirad von 98,5 °/o) in 640 g einer wäßrigen Lösung (mit einem pH-Wert von 7), die 90 g (3 Mol) Formaldehyd und 2,5 g Borsäure enthält. Zu der erhaltenen Lösung setzt man dann 126 g (1 Mol) Melamin zu und bewirkt die Hydroxymethylierung während 1 Stunde bei 50° C. Nach Ablauf der Reaktion beträgt der pH-Wert der Lösung 7,1, während der Hydroxymethylierungsgrad des Vorkondensats einen Wert von 2,3 erreicht. Die Menge an mit Polyvinylalkohol modifiziertem Vorkondensat in der Lösung

ίο beträgt 245 g, was einer Konzentration in der Lösung von 30 Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, entspricht. Die Menge an nicht modifiziertem Vorkondensat in dem gesamten Vorkondensat beträgt 80%, so daß sich eine Polyvinylalkoholmenge von 20 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht des gesamten Vorkondensats und des Polyvinylalkohols, ergibt. Die Menge an zugesetzte Borsäure belauft sich auf 5 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht des Polyvinylalkohols.

ao Die Lösung wird bei 50° C gehalten und, nachdem die Viskosität 390 Poise erreicht hat, in Luft mit einer Temperatur von 320° C extrudiert, wobei man eine Düse mit 20 Löchern verwendet, die jeweils einen Durchmesser von 0,10 mm aufweisen. Man führt das Trocken-Reaktions-Spinnverfahren mit einer Geschwindigkeit von 500 m pro Minute durch. Die erhaltene Faser besitzt ein Quellvermögen in Wasser von 2,86. Anschließend wird die versponnene Faser mit geheizten Walzen und einer heißen Platte, die jeweils auf eine Temperatur von 140³C erhitzt sind, in Berührung gebracht und dann mit einer Geschwindigkeit von 1000 m pro Minute auf eine Haspel aufgewickelt, wodurch (wegen des Unterschieds der Geschwindigkeiten des Spinnvorgangs und des Aufwickeins) ein Reckvorgang in der Hitze um 100% bewirkt wird. Das aufgewickelte Garn wird 15 Minuten in einer Stickstoff atmosphäre bei einer Temperatur von 200° C gehalten, um die Härtungsreakticn zu vervollständigen und eine Faser zu bereiten, die ein Quellvermögen in Wasser von 1,14 und einen Titer von 1,5 Denier besitzt.

Die Reißfestigkeit und die prozentuale Dehnung der erhaltenen Faser betragen 5,0 g.Denier bzw. 8⁰O. Die Faser zeigt ausgezeichnete flammverlöschende Eigenschaften und ist thermisch unschmelzbar. Die Schrumpfung der Faser in der Luft mit einer Temperatur von 23O⁰C beträgt lediglich 3%. Weiterhin zeichnet sich die Faser durch eine ausgezeichnete Färbbarkeit, insbesondere mit einem sauren Farbstoff, aus. Insbesondere kann bei 98° C eine Farbstoffabsorption von 100°/o beobachtet werden. Die Lichtechtheit der gefärbten Faser entspricht der sechsten Kategorie, während die Hygroskopizität der Faser bei 20 ■ C und einer relativen Feuchtigkeit von 65° Ό sich auf 6,3 ⁰Zo beläuft, was die Fasern für Bekleidungsstücke geeignet macht. Weiterhin zeigt die Faser eine gute Beständigkeit gegen heißes Wasser, da in Wasser mit einer Temperatur von 120° C keine wesentliche Schrumpfung festzustellen ist. Schließ-Hch ist die Faser in normalen Lösungsmitteln unlöslich.

Beispiel 10

Durch Auflösen eines im Handel erhältlichen N-Methylolmelamine (Methylolierungsgrad == 3,0) in Wasser bei 60° C unter Rühren während 1 Stund*:

stellt man eine wäßrige Lösung von N-Methylolmelamin mit einer Harzkonzentration von 70⁰Zo her. Di>i

Lösung wird 4 Tage bei 25° C gealtert, bis die Viskosität (in der oben angegebenen Weise bestimmt) 45G Poise beträgt. Dann erfolgt das Trocken-Reaktions-Verspinneia der Lösung durch eine Düse in eine LuftatmosphSre, die bei einer Temperatur von 210° C gehalten wird. Die Düse besitzt Löcher mit einem Durchmesser von 0,25 mm. Man erhält eine Faser aus 100°/oMelamin-Forroaldehyd-Harz. Der Weißgrad der Faser beträgt 0,85, der Titer 16,5 Denier, die Reißfestigkeit 2,3 g/Denier, die Dehnung H °/o und das Quellvermögen in Wasser 1,22. Der J «-Wert beläuft sich auf 0,002, und es kann durch Röntgenan?lyse gezeigt werden, daß die Faser vollständig amorph ist. Nach der Bewertung wird festgestellt, daß die Faser nicht brennt, wenn sie mit einer Flamme in Berührung gebracht wird, sondern nur glimmt und eine äußerst geringe Rauchmenge entwickelt. Nimmt man die Flamme weg, hört das Glimmen sofort auf, wobei kein Schwelen zu beobachten ist. Das Material zeigt keine Neigung zum Schmelzen und ao zersetzt sich nur langsam bei starkem Erhitzen auf eine Temperatur von 500° C. Die thermische Schrumpfung der Faser an der Luft beträgt bei 300⁰C 6°/o, während die Färbbarkeit der Faser zufriedenstellend ist. Insbesondere ergibt sich eine Absorption eines sauren Farbstoffs aus der Farbflotte bei 98° C von 100°/o. Die Lichtechtheit der mit diesem Farbstoff gefärbten Faser ist, wenn sie nach der JIS-Vorschrift L 0843-71 ermittelt wird, in die Kategorie 6 einzuordnen.

Die Feuchtigkeitsabsorption der Faser beträgt bei 20° C und einer relativen Feuchtigkeit von 65 ° 0 6,2 °/o, ein Wert, der ähnlich dem von Baumwolle ist. Andererseits schrumpft die Faser nicht, wenn sie in heißes Wasser mit einer Temperatur von 120° C eingebracht wird. Somit ist, trotz der Tatsache, daß die Faser ein ähnliches Feuchtigkeitsabsorpiionsvermögen wie Baumwolle besitzt, die Dimensionsstabilität in heißem Wasser sehr groß, was eine charakteristische Eigenschaft der erfindungsgemäßen Fasern ist.

Beispiel 11

Unter leichtem Rühren setzt man eine Mischung aus 973 g einer Formaldehydlösung (eine wäßrige Lösung, die 37 Gewichts-°/o Formaldehyd [12 MoI Formaldehyd] enthält) und 189 g (1,5 Mol) Melamin während 15 Minuten bei 85^C C um. Anschließend wird die Reaktionsmischung durch Eindampfen während 3 Stunden unter Rühren aufkonzentriert. Man erhält 920 g einer konzentrierten wäßrigen Lösung von N-Methylolmelamin, die 49 Gewichts-⁰ 0 N-Methylolmelamin mit einem Methylolierungsgrad von 5,9 enthält. Nach dem Altern der Lösung während 48 Stunden bei 25° C, bis die Lösung verspinnbar ist (d. h. eine Viskosität von 230 Poise aufweist), wird das Reaktions-Spinnverfahren durchgeführt, wobei man die Lösung durch eine Düse mit Löchern mit einem Durchmesser von 0,20 mm in eine bei 250 C gehaltene Stickstoffatmosphäre einpreßt. Man erhält eine Faser mit einem Titer von 12 Denier.

Die vollständig aus einem Melamin-Formaldehyd-Harz bestehende Faser ist farblos und transparent und zeigt ein Quellvermögen in Wasser von 1,26, einen /1/j-Wert von praktisch 0, eine Reißfestigkeit von 2,8 g/Denier und eine Dehnung von 14 °/o. Bei der Röntgcnanalyse zeigt sich, daß die Faser vollständig amorph ist. Die Faser ist nicht brennbar und f'limmt nur. wenn sie mit der Flamme in Berühruim gebracht wird. Bei der Entfernung der Flamme hört das Glimmen augenblicklich auf, wobei kein Schwelen zu beobachten ist. Beim Erhitzen auf eine Temperatur von 500- C ist kein Schmelzen und nur eine eraduelle Zersetzung festzustellen. Beim Erhitzen in Luft auf eine Temperatur von 300 ^J C beträgt die Schrumpfung lediglich 5 ⁰Zo. Die Färbbarkeit der Faser ist hervorragend, insbesondere bei Verwendung von sauren Farbstoffen. Insbesondere wird, wenn die Faser in eine saure Farbflotte eingetaucht wird, der Farbstoff bei 98° C zu 100°/o absorbiert, wobei sich eine ausgezeichnete Färbung ergibt

Die Lichtechtheit der mit dem sa^en Farbstoll gefärbten Faser ist in die Kategorie 5 einzuordnen. Die Feuchtigkeitsabsorption beträgt 7,6°/«, was die Faser für die Herstellung von Textilien, die für die Herstellung von Kleidungsstücken eingesetzt werden, geeignet macht Die Faser ist gegen verschiedene chemische Reagentren sehr resistent. Insbesondere ist die Faser gegen die Behandlung mit verschiedenen organischen Reaeentien und Alkalien vollständig stabil, was auch für die Säuren zutrifft, mit der Ausnahme der heißen konzentrierten Säuren.

Beispiel 12

Man setzt eine Mischung aus 730 g wäßriger Formaldehydlösung (die 37 Gewichts-« 0 Formaldehyd (9 Mol Formaldehyd] enthält) und 189 g Melamin (1,5 Mol) während 15 Minuten bei 75 C unter Rühren um. Nach dem Aufkonzentrieren der Reaktionsmischung durch Evakuieren bei 60 C während 2 Stunden erhält man 835 g einer wäßrigen Lösung, die eine N-Methylolmelamin-Konzcntration von 54 »/ο besetzt. Der Methylolierungsgrad des erhaltenen N-Methylolmelamins beträgt 5,4. Die Lösung wird in 5 gleiche Portionen aufgeteilt, die in 5 Behälter überführt und in temperaturkonstante Gefäße eingebracht werden, die bei 20, 30, 40, 50 und 60" C gehalten werden. Es wird das Verhältnis zwischen der Verspinnbarkeit und der Stabilität der Lösungen und der Alterungszeit beobachtet, wobei die erhaltenen Ergebnisse in der folgenden Tabelle II zusammengestellt sind. In der Tabelle ist die Verspinnbarkeit als Zeitdauer, während der das Verspinnen möglich ist, einer jeden Lösung angegeben, die in ein Bad mit einer bestimmten Temperatur eingetaucht ist. wobei die Zeitdauer vom Beginn des Eintauchens an gerechnet wird. Die Verspinnbarkeit wird über die Faserbildungseigenschaft einer jeden Lösung untersucht, indem man einen Glasstab in die Lösung eintaucht und schnell herauszieht. Die in der folgenden Tabelle angegebene Stabilität der Lösungen ist als Gel-Zeit angegeben, die über den Zeitpunkt bestimmt wird, bei dem" die Lösungen ihre Fluidität verlieren.

Tabelle	II	Verspinnbarer	Gel-Zeit
Nr.	Alterungs	Zeilraum
	temperatur	(Stunden)	(Stunden)
	(0C)	15 bis 51	60
12-1	20	11 bis 33	40
12-2	30	4 bis 17	21
12-3	40	1 bis 3	4
12-4	50		1
12-5	60

Wenn die Alterunestemperatur höher als 50° C liegt, verliert die wäßrige N-Methylolmelaminlösung nicht nur in kurzer Zeit ihre Verspinnbarkeit. son-

auch ihre Fluidität. Daher ist es ersichtlich, daß derartige Alterungsbedingungen erfindungsgemäß fücnt geeignet sind.

Ein Teil der bei 40⁰C (Nr. 12-3 der Tabelle II) gehaltenen Lösung wird entnommen, wenn die Viskosität der Lösung, bestimmt mit Hilfe eines Rotationsviskosimeters vom Typ B, 540 Poise beträgt wonach das Reaktionsverspinnen durchgeführt wird, indem man das Material durch eine Düse mit einem Durchmesser von 0,30 mm in eine Luftatmosphäre

preßt, die bei 240° C gehalten wird. Die erhaltene Faser besitzt einen Titer von 13 Denier, eine Reißfestigkeit von 2,5 g/Denier, eine Dehnung von 10 "/o, ein Quellvermögen in Wasser von i,25, einen Jn-Wert von 0,001 und ist vollständig amorph. Die Faser ist flammfest und unschmelzbar wie die des Beispiels 10 und besitzt eine überlegene Färbbarkeit, insbesondere im Fall von sauren Farbstoffen (z. B. dem roten Farbstoff C. I. Acid Red 89), wobei man

ίο eine gefärbte Faser mit sauberer Färbung erhält.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Flammfeste, unschmelzbare Fasern, bestehend aus einem gehärteten Melamin-Aldehyd- S Harz oder einem AlKyläther davon, einem gehärteten Kondensationsprodukt aus dem Melamin-Aldehyd-Harz und einer damit cokondensierbaren Verbindung und/oder einer gehärteten physikalischen Mischung des Melamin-AJdehyd-Harzes mit einem hitzehärtbaren oder thermoplastischen, faserbildenden Polymerisat, sowie gegebenenfalls üblichen Faseradditiven, wobei das Melamin-Aldehyd-Harz in allen Fällen mindestens 60 Gew.-°/o der Fasern ausmacht.

2. Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Quellvermögen in Wasser von weniger als 2,0, eine Doppelbrechung von weniger als 0,02, einen Weißgrad nach Judd von weniger als 0,7, eine Festigkeit von 1,6 bis ao 5,0 g/Denier aufweisen und/oder beim Erhitzen auf 300^c C eine Schrumpfung von weniger als 10 ^ϋ/ο zeigen.

3. Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Melamin-AIdehyd-Harz das Kondensationsprodukt aus einem Melamin, einem N-substituierten Derivat davon, Guanamin, einem substituierten Guanamin und/oder einer Mischung davon mit einem aliphatischen, cyclischen oder aromatischen Aldehyd oder einer Mischung dieser Aldehyde enthalten.

4. Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus dem gehärteten Kondensationsprodukt eines Melamin-Aldehyd-Harzes und 0,02 bis "40 Gew.-% einer damit cokondensierbaren Verbindung oder einer

gehärteten physikalischen Mischung des Melamin-

Aldehyd-Harzes mit 0,02 bis 40 Gew.-«/o eines

zweiten faserbildenden Polymerisats bestehen. Die Erfindung betrifft flammfeste oder flammwid-

5. Fasern nach Anspruch 4, dadurch gekenn- 4° rige, unschmelzbare Fasern, insbesondere Fasern, die zeichnet, daß sie als zweites faserbildendes Poly- überwiegend aus einem Melamin-Aldehyd-Harz bemerisat ein wasserlösliches, thermoplastisches stehen, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.
Polymerisat enthalten. Für gewisse Anwendungszwecke und ganz allge-

6. Fasern nach Anspruch 5, dadurch gekenn- mein zur Verhinderung der Brandgefahr und damit zeichnet, daß sie als wasserlösliches, thermo- 45 verbundener Gefahren besteht ein Bedürfnis, allgeplastisches Polymerisat einen Polyvinylalkohol meine Textiiprodukte wie Kleidungsstücke, insbesonmit einem Polymerisationsgrad von 500 bis 3200

und einem Verseifungsgrad von 75 bis 100 MoI-⁰O in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht der Mischung, enthalten. so

7. Fasern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,2 bis 20 Gew.-°/o Borsäure oder 0,02 bis 10 Gew.-⁰ 0 eines Borats, bezogen auf das Gewicht des Polyvinylalkohols, enthalten.

8. Verfahren zur Herstellung der Fasern gemäß 55 unerwünschten Eigenschaften eine erhebliche Gefähreinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch dung des Benutzers darstellen.

gekennzeichnet, daß man eine Lösung eines Praktisch alle gut bekannten Fasern, die allgemein Melamin-Aldehyd-Vorkondensats oder des min- verwendet werden, sind äußerst brennbar und daher destens 60 Gew.-¹¹ ₀ dieses Vorkondensats enlhal- gefährlich. Ausnahmen sind Spezialfascrn. wie anlendcn Faserrohstoffs in an sich bekannter Weise 60 organische Fasern, Kohlenstoff-Fasern und Phenolin eine erhitzte Atmosphäre verspinnt und gleich- har/fasern. Selbst wenn eine Faser flaminfest ist, ist ;rcitig das Lösungsmittel verdampft und das Vor- sie normalerweise schmelzbar oder schrumpft bei kondensat aushärtet. Hitzeeinwirkung oder kann, wenn sie erhitzt wird,

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch ge- große Mengen von Rauch und/oder giftigem Gas kennzeichnet, daß man als Faserrohstoff ein durch 65 entwickeln. Somit ist auf Grund dieser Eigenschaften, Condensation eines Melamins mit einem Aldehyd

η Gegenwart eines zweiten fascrbildcndcn Pol\- nerisals gebildetes Melamin-A klein il-VnrKondensat einsetzt, das 0,02 bis 40 Gew.-°/o des zweiten Polymerisats enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Faserrohstoff eine physikalische Mischung aus einem Melamin-Aldehyd-Vorkondensat mit 0,02 bis 40 Ge-w.-°/o eines zweiten faserbildenden Polymerisats einsetzt.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 10, daaurch gekennzeichnet, daß eine Lösung verwendet wird, die eine mit einem Rotationsviskosimeter vom Typ B bestimmte Viskosität von 40 bis 3600 Poise aufweist und de. Faserrohstoff in einer Konzentration von 20 bis 85 Gew.-«/o, bezogen auf das Gewicht der Lösung, enthält.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung mit einem pH-Wert von 5 bis 9 verwendet.

J 3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung eines Melamin-Aldehyd-Vorkondensats bzw. des mindestens 60 Gew.-«.O dieses Vorkondensats enthaltenden Faserrohstoffs in eine Luftoder ein Inertgas enthaltende, auf eine Temperatur von 170 bis 320° C erhitzte Atmosphäre zu einer Faser verspinnt, die ein Quellvermögen in Wasser von 1,5 bis 3,0 aufweist, die Faser bei einer Temperatur von mehr als 100^c C in der Wärme bei einem Reckverhältnis von mindestens dem 1,1 fachen der ursprünglichen Länge der Faser verstreckt und anschließend die gereckte Faser durch Erhitzen während einer ausreichenden Zeit auf eine ausreichende Temperatur zu einer Faser mit einem Quellvermögeii in Wasser von weniger als 1,5 aushärtet.