DE2703545A1 - Bikomposit-acrylfasern und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Bikomposit-Acrylfasern des sogenannten "side-by-side"-Typs, nämlich Fasern, die aus zwei verschiedenen Polymeren zusammengesetzt sind, welche gegenseitig miteinander verschmolzen sind und dank ihrer unterschiedlichen Retraktionseigenschaften den Bikompositfasern ein wesentliches inneres Kräuselungsvermögen geben, das in einem geeigneten Stadium des Umbildungsprozesses entwickelt werden kann.

Es ist allgemein bekannt, daß der Kräuselungsgrad von dem Zusammensetzungsunterschied der beiden Polymeren oder exakter Copolymeren abhängt, die die Kompositfaser aufbauen.

Der Strukturunterschied zwischen den beiden Komponenten sollte ein gewisses Ausmaß erreichen, um Retraktionsunterschiede zu erzeugen, so daß eine quantitativ angemessene und beständige Kräuselung im Entwicklungsstadium hervorgerufen wird.

Versuche, Bikompositfasern dieser Art zu erhalten, waren jedoch nicht völlig befriedigend, da sich gegenläufige Erfordernisse einstellten. Einerseits wird ein beachtlicher Zusammensetzungsunterschied zwischen den Polymerkomponenten benötigt, um eine gute Kräuselung zu erzielen. Andererseits ruft ein derart starker Unterschied in der Zusammensetzung Unverträglichkeiten zwischen den Copolymeren selbst, die zum Beispiel in einer unzureichenden Verschmelzung derselben, in einer geringen Schlingenfestigkeit, die auf Brüchigkeit verweist und ihrerseits manchmal in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Eigenschaften der Komponenten auf innere Spannungen zurückgeht, in Koagulationsschwierigkeiten, da es notwendig ist, die beiden verschiedenen Komponenten in ein Koagulationsbad zu koagulieren, wenn ein Naßspinnverfahren wie das erfindungsgemäße vorgesehene angewendet wird, und dergl. zum Ausdruck kommen, hervor.

Von den zusammen mit Acrylnitril zur Herstellung von Fasern dieser Art verwendeten Comonomeren können hydrophobe Comonomere von neutralem Charakter in Betracht gezogen werden, deren Homopolymere einen niedrigen Erweichungspunkt und hohe Plastizität zeigen, wie zum Beispiel, um die am verbreitetsten verwendeten Comonomeren zu nennen, Acryl- und Methacrylester und Vinylester wie Vinylacetat. Des weiteren werden nach der bisherigen Technik weitere Comonomertypen verwendet, die der Faser die Eigenschaft verleihen, Farbstoffe zu fixieren, d.h. insbesondere Sulfongruppen enthaltende Comonomere.

Das Problem zur Herstellung einer Komposit-Acrylfaser, die unter sämtlichen Gesichtspunkten zufriedenstellt, besteht demzufolge darin, Erfordernisse, welche an sich im Gegensatz zueinander stehen, d.h. einerseits die Notwendigkeit, die Komponenten genügend stark zu differenzieren, um große Retraktionsunterschiede und damit starke Kräuselungen zu erhalten, und anderer- seits die Notwendigkeit der Verwendung von Copolymeren, die leicht miteinander verschmolzen werden können, die nicht zur Brüchigkeit in der Kompositfaser führen und ähnliche Koagulationseigenschaften in einem gemeinsamen Koagulationsbad aufweisen sollten, in Einklang zu bringen.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, daß es möglich ist, eine Reihe kritischer und optimaler Bedingungen einzustellen, dank derer Eigenschaften, Vorteile und Verhaltenseigenschaften gleichzeitig erreicht werden, die eigentlich im Gegensatz zueinander stehen und miteinander nicht vereinbar schienen, wie die oben bereits erläuterten. Insbesondere ermöglicht die Erfindung die Herstellung von Komposit-Acrylfasern mit hohem potentiellen Kräuselungsvermögen, das in einer geeigneten Stufe des Umbildungsprozesses, zum Beispiel während der Normalbehandlung in einem heißen Bad und insbesondere bei den normalen Färbungsbehandlungen, entwickelt werden kann, wobei die Verträglichkeit der Komponentpolymeren so vollständig wie möglich ist, so daß ihre gleichzeitige Koagulierung und Verschmelzung in bestmöglicher Weise stattfindet.

Ein Erfindungsgegenstand ist eine aus zwei Acrylnitrilcopolymer-Komponenten zusammengesetzte Kompositfaser, mit welcher alle oben genannten Ergebnisse erzielt werden. Der Ausdruck "Acrylnitrilcopolymer-Komponenten" oder abgekürzt "Copolymerkomponenten" bezeichnet in vorliegender Beschreibung und den Ansprüchen Copolymerisationsprodukte des Acrylnitrils mit anderen mit Acrylnitril copolymerisierbaren Monomeren, wobei Acrylnitril in einem Anteil von mindestens 85 Gew.-% des Gesamtgewichts der Monomeren copolymerisiert ist.

Die Erfindung läßt sich kennzeichnen als eine Kombination von koordinierten Bedingungen, welche unter Hervorbringung der angestrebten wirtschaftlichen Ergebnisse zusammenwirken.

Eine dieser Bedingungen betrifft die Zusammensetzung und den Aufbau der Komponentencopolymeren, die die beiden Teile der Bikompositfasern, Seite an Seite verschmolzen, aufbauen. Diese Bedingungen werden nachfolgend dargelegt:

1) Beide Komponent-Copolymere, die in der Bikomponentfaser enthalten sind, weisen als Comonomer neben Acrylnitril mindestens einen Ester einer organischen Säure, vorzugsweise einen Ester der Acryl- oder Methacrylsäure, oder einen Vinylester, wie z.B. Methylmethacrylat oder Vinylacetat, auf, wobei der durchschnittliche Gehalt der sich von diesem Ester in den beiden Komponenten der Bikomponentfaser ableitenden Monomereinheiten (d.h. das Mittel aus den beiden Anteilen dieser Monomereinheiten in den beiden Komponenten) zwischen 4,5 und 5,7% und vorzugsweise zwischen 4,7 und 5,4% liegt.

Alle Prozentangaben der Monomereinheiten in der Beschreibung, den Beispielen und Ansprüchen sind als solche berechnet, wenn nichts anderes angegeben ist.

2) Die Differenz im Gehalt der sich von diesem Ester ableitenden Monomereinheiten zwischen den beiden Komponenten, bestimmt als Differenz der beiden Gehalte in Prozent, liegt zwischen 1,9 und 3,2, vorzugsweise zwischen 2,2 und 2,8 und besonders bevorzugt bei 2,4.

3) Beide Komponentpolymere enthalten Monomereinheiten, die sich von einem Sulfongruppen enthaltenden Comonomer ableiten (wie zum Beispiel Natriumallylsulfonat, meta-Allylsulfonat oder Styrolsulfonat usw.), oder mehrere solcher Comonomerer und zwar in einem solchen Anteil, daß der mittlere Gehalt dieser Einheiten in den beiden Komponenten der Bikompositfaser zwischen 40 und 60 und vorzugsweise bei 50 Säure-mÄqu. pro kg Faser liegt.

4) Die Differenz im Gehalt der Monomereinheiten aus diesem(n) Sulfongruppen enthaltenden Comonomer oder Comonomeren zwischen den beiden Komponenten der Bikompositfaser liegt zwischen 0 und 25, vorzugsweise zwischen 10 und 20 und besonders bevorzugt bei 15 Säure-mÄqu. pro kg Faser.

5) Das Komponentcopolymer des Bikompositgarns mit dem höheren Prozentgehalt an sich von diesem Ester ableitenden Monomereinheiten enthält auch den höheren Prozentgehalt an Monomereinheiten, die sich von diesem Sulfongruppen enthaltenden Comonomer ableiten.

6) Das Molekulargewicht der beiden Copolymere liegt sehr nahe beieinander und ist vorzugsweise im wesentlichen gleich.

Ein Erfindungsgegenstand ist daher eine "Seite-an-Seite"-Bikomposit-Acrylfaser, die durch Kopplung von zwei Copolymeren mit sehr nahe beieinander liegenden Molekulargewichten auf Basis von Acrylnitril, mindestens einem Acryl- oder Vinylester und mindestens einem Sulfongruppen enthaltenden Monomer erhalten worden und dadurch gekennzeichnet ist, daß in den beiden die Bikompositfaser aufzubauenden Copolymeren

a) der mittlere Gehalt der sich von diesem Ester ableitenden Monomereinheiten zwischen 4,5 und 5,7% liegt und die Differenz im Gehalt dieser Einheiten zwischen den beiden Copolymeren 1,9 bis 3,2 beträgt;

b) der mittlere Gehalt der sich von diesem Sulfongruppen enthaltenden Comonomer ableitenden Monomereinheiten zwischen 40 und 60 Säure-mÄqui. pro kg Faser liegt und die Differenz im Gehalt dieser Einheiten zwischen den beiden Copolymeren nicht größer ist als 25 Säure-mÄqui. pro kg Faser;

und das Copolymer mit dem höheren Prozentgehalt der sich von dem Ester ableitenden Monomereinheiten auch den höheren Prozentgehalt an Monomereinheiten aufweist, die sich von dem Sulfongruppen enthaltenden Comonomer ableiten.

Die Einhaltung der angegebenen Bedingungen erlaubt überraschenderweise, eine Bikompositfaser zu erhalten, in welcher der physikalische Verbund zwischen den beiden Komponenten stark und stabil ist und die Komponenten völlig verträglich in jeder Beziehung sind, betreffend alle Behandlungen, welchen sie während und nach ihrer Kopplung und insbesondere beim Naßspinnen und den folgenden Wärme-, mechanischen und chemischen Behandlungen ausgesetzt sind, während gleichzeitig die Verschiedenheit der Eigenschaften zwischen diesen Komponenten ausreichend hervortritt, um alle gewünschten Eigenschaften von Bikompositgarnen zu gewährleisten, insbesondere ein starkes und stabiles Kräuselungsvermögen zu erhalten.

Es ist nicht ausgeschlossen, daß die Komponentcopolymere aus mehr als drei Comonomeren, d.h. nicht nur aus Acrylnitril, einem Ester und einem Sulfongruppen enthaltenden Monomer wie beschrieben, sondern auch zusätzlich einem weiteren Comonomer (oder weiteren Comonomeren) hergestellt werden können; in einem solchen Fall sollte das weitere Comonomer oder die weiteren Comonomeren (i) in praktisch gleichen Mengen für die beiden Comonomeren eingesetzt werden, um nicht unerwünschte chemische und physikalische Ungleichgewichte einzuschleppen.

Der Prozentgehalt der Monomereinheiten in den beiden Komponentcopolymeren liegt erfindungsgemäß innerhalb der folgenden Grenzen: Monomereinheiten, die sich von ACN ableiten, bei 92,0 bis 96%, vorzugsweise 93-96%, Monomereinheiten, die sich von einem Acryl- oder Vinylester ableiten, bei 3 bis 7%, vorzugsweise 3,5 bis 6,5%, der Rest wird gebildet durch die Monomereinheiten, die sich von einem Sulfongruppen enthaltenden Comonomer und gegebenenfalls den anderen Comonomeren ableiten.

Zu den voranstehend beschriebenen, die Zusammensetzung der Komponentcopolymeren betreffenden Bedingungen kommen gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung zwecks Erhalts optimaler Ergebnisse noch Bedingungen hinzu, die den Spinnprozess betreffen und wie folgt definiert sind:

A) die Konzentrationen der Spinnlösungen der beiden Komponenten sind vorzugsweise im wesentlichen gleich, in jedem Fall ist deren Unterschied nicht größer als 5% der unteren Konzentration (wenn z.B. die Konzentration einer Lösung 20% beträgt, sollte diejenige der anderen Lösung nicht höher als 21% sein).

B) Die Temperatur der beiden Lösungen der beiden Komponenten, die zum Spinnen geführt werden, gemessen in Nähe der Extrusionsspinnköpfe, ist vorzugsweise im wesentlichen gleich; auf jeden Fall ist eine mögliche Temperaturdifferenz nicht größer als 10°C.

C) Die Extrusion der beiden Komponenten erfolgt vorzugsweise in etwa gleichen Anteilen; auf jeden Fall ist die Differenz in den Mengen der beiden zur Extrusion beförderten Spinnlösungen, berechnet auf den Polymergehalt, nicht größer als 5%.

D) Beide Spinnlösungen enthalten Wasser, und der mittlere Prozentgehalt an in den beiden Lösungen enthaltenem Wasser liegt zwischen 1% und 4%, vorzugsweise bei 2,5 Gew.-%; die Differenz zwischen dem Wassergehalt in den beiden Lösungen, berechnet als Differenz zwischen beiden Prozentgehalten (Gewichtsprozente), ist nicht größer als 2, wobei die Lösung des Copolymers mit dem höheren Esterprozentgehalt auch den höheren Wasserprozentgehalt aufweist.

E) Das Spinnbad ist ein an sich bekanntes Bad und besteht aus einem Gemisch von Spinnlösungsmittel und Wasser. Das Spinnlösungsmittel ist ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel und normalerweise Dimethylformamid; es könnte auch Dimethylacetamid oder Dimethylsulfoxid sein. Wenn Dimethylformamid verwendet wird, beträgt der Gewichtsprozentgehalt in den beiden Koagulationsbädern 50-60% Dimethylformamid und 50-40% Wasser. Die Temperatur der an sich bekannten Bäder liegt normalerweise zwischen 13 und 20°C. Lösungen gemäß den obigen Bedingungen besitzen Viskositäten, die sehr nahe beieinander liegen oder im wesentlichen gleich sind.

Die Bedingungen, die vorzugsweise im Hinblick auf den Erhalt optimaler Ergebnisse bei den Behandlungen nach der Koagulation einzuhalten sind, sind folgende:

I) Die Filamente, die dem Spinnprozeß unterzogen worden sind, werden um 400-800%, vorzugsweise 500-600%, in heißen Bädern gezogen nach einer wahlweisen Waschung;

II) Die gezogenen Garne werden, soweit nicht bereits gewaschen, einer Waschung und danach einer Ausrüstungsbehandlung unterzogen;

III) Die so behandelten Filamente werden der Trocknung und einer Wärmefixierung unterzogen, ohne daß die innere Kräuselung, die sie besitzen, entwickelt wird;

IV) Die Trocknung der Faser wird bei mindestens zwei verschiedenen Temperaturen ausgeführt, wobei die erste immer niedriger liegt als die zweite und die Retraktion vorzugsweise bei der ersten Trocknungsoperation erfolgt. Vorzugsweise liegen die Temperaturen der ersten Trocknungszone zwischen 100 - 125°C und die der zweiten Zone zwischen 135 und 150°C und beträgt die Retraktion, die wie gesagt vorzugsweise in der ersten Zone zugelassen wird, 16 bis 24% und vorzugsweise 20%.

Die nach diesem Verfahren unter den beschriebenen Bedingungen erhaltene Faser besitzt ein sehr hohes potentielles Kräuselungsvermögen, das nicht während der Herstellungsbehandlung, sondern bei nachfolgenden Naßwärmebehandlungen, zum Beispiel bei Behandlung in siedendem Wasser, und praktisch im Verlaufe der Textilverarbeitungsbehandlungen entwickelt wird, die normalerweise in der Technik wie zum Beispiel Trocknungsbehandlungen (i.orig. dyeing operations), angewendet werden.

Die folgenden Beispiele haben erläuternden, nicht jedoch beschränkenden Charakter.

Beispiel 1

Die Herstellung der in dem Spinnkopf zu koppelnden viskosen Spinnlösungen erfolgt unter Verwendung von zwei Endpolymerisationsgemischen, welche entsprechend das Polymer mit dem höheren Estergehalt, als "Komponente A" bezeichnet, und das Polymer mit dem geringeren Estergehalt, "Komponente B" genannt, enthalten. Die Gemische sind etwa 11 Stdn. bei 65-70°C in Gegenwart herkömmlicher Stabilisatoren und Katalysatoren in zwei Autoklaven hergestellt worden, wobei in jeden Autoklav jeweils die folgenden Gemische der Monomeren A und B gefüllt worden sind:

% Monomerenzusammensetzung Gemisch A Gemisch B

% ACN (Acrylnitril) 88,20 92,78

% AM (Methylacrylat) 11,10 6,70

% SAS (Natriumallylsulfonat) 0,70 0,52

Nach Beendigung der Polymerisation werden Copolymere A und B mit den folgenden Prozentgehalten an Monomereinheiten erhalten; diese Copolymere besitzen praktisch gleiche Molekulargewichte.

A B

% Monomereinheiten, von ACN

abgeleitet 93,33 95,96

% Monomereinheiten, von AM

abgeleitet 6,35 3,80

% Monomereinheiten, von SAS

abgeleitet 0,32 0,24

kleines Eta r 1,82 1,818

wobei kleines Eta r = relative Viskosität des Polymers, gemessen mit einer Lösung von 0,5 g in 100 ml DMF bei 20°C mit einem Ubbelohde-Viskosimeter.

Nach Eliminierung der nichtpolymerisierten Monomeren durch herkömmliche Methoden wird ein geeignetes Gemisch aus DMF und Wasser zugefügt (die Wassermenge liegt zwischen 1 und 4 Gew.-%). Die so erhaltenen Spinnlösungen haben die folgenden Eigenschaften und Zusammensetzungen (Gew.-%)

A B

% Feststoffe 21 21

% H[tief 2]O 3 2

% DMF 76 77

Viskosität in poise bei 60°C 42 41

Spinnbedingungen

a) Spinnkopf

Zur Herstellung von 3 den/fil wird ein Stahlspinnkopf zur Herstellung von Bikompositfasern des Seite-an-Seite-Typs mit 20.000 Löchern von 65 /u Durchmesser verwendet. Aus diesem Spinnkopf wird ein Endstrang von etwa 60.000 Denier erhalten.

b) Spinnkopfbeschickung

Die Zufuhr der jeweiligen, bei etwa 60°C gehaltenen Spinnlösung erfolgt mit Getriebepumpen.

c) Koagulation

Die Flüssigkeitsadern werden koaguliert, wenn sie aus dem Spinnkopf in ein Koagulierbad fließen, das DMF und Wasser bei 10 - 20°C enthält (Länge der Eintauchung des Garns = ca. 1 m) bei einer Aufnahmegeschwindigkeit von 10 m/Min. herausfließen.

d) Ziehen

Der Strang wandert von der Koagulation durch einen Behälter, der eine Lösung von 25% DMF und 75% H[tief 2]O enthält und am Sieden gehalten wird, und wird dann mit einer Geschwindigkeit von 55 Metern gesammelt, wobei insgesamt um das 5,5fache gereckt wird.

e) Waschen

Der Strang wandert vom Reckstadium zu einer Reihe von Behältern, wo er in geeigneter Weise von Dimethylformamid durch gegenströmendes entmineralisiertes Wasser befreit wird, und wird dann mit für diese Zwecke bekannten Gleit- und Antistatikprodukten ausgerüstet.

f) Trocknen

Nach dem Ausrüsten tritt der Strang in einen Trockner ein, in dem eine freie Retraktion der Faser erfolgen kann.

Das Trocknen wird bewirkt durch Zirkulation von bei 110°C in der ersten Zone des Trockners und bei 135°C in der zweiten Zone gehaltener Heißluft, wobei das Garn einer mittleren Gesamtretraktion von 23% unterzogen wird.

Das unter diesen Bedingungen erhaltene Garn zeigt die folgenden Eigenschaften:

Fadenzahl (Denier) 3,10

Festigkeit 3,50

% Dehnung 32

Schlingenzähigkeit - 1,60

Restretraktion 4 - 5%

Färben: mit basischen Farbstoffen regelmäßig

Eigenschaften der Kräuselung nach Entwicklung in heißem Wasser:

Zahl der Wicklungen/cm der geglätteten

Faser 8,5

K 37

Fd 120

Der Kräuselungskoeffizient K ist definiert als das Verhältnis wobei Ld = Länge der ungekräuselten Faser

La = Länge der gekräuselten Faser

Die Entkräuselungskraft Fd, ausgedrückt in mg. den[hoch -1]. cm[hoch -1], wird erhalten, indem man das gekräuselte Filament dem Instron-Dynamometer unterwirft und aus der Kurve relative Kraft-Dehnung, wie in der anliegenden Zeichnung veranschaulicht, extrapoliert.

In den folgenden Beispielen werden weitere Polymerkopplungen nach dem obigen Polymerisations- und Spinnprogramm beschrieben. In diesen Beispielen sind nur die Prozentgehalte der in den beiden Komponentcopolymeren A und B vorhandenen Monomereinheiten und die Selbstkräuselungseigenschaften der erhaltenen Garne angegeben.

Beispiel 2

Copolymer A Copolymer B

% ACN 93,38 96,53

% AM 6,35 3,20

% SAS 0,27 0,27

Eigenschaften des Garns:

Färben: wie in Beispiel 1

Kräuselungseigenschaften: Zahl d. Wicklungen/cm 8,6

K 40

Fd 115

Beispiel 3

Copolymer A Copolymer B

% ACN 93,38 95,93

% AM 6,35 3,80

% SAS 0,27 0,27

Eigenschaften des Garns:

Färben: wie in Beispiel 1

Kräuselungseigenschaften: Zahl d. Wicklungen/cm 8,3

K 35

Fd 115

Beispiel 4

Copolymer A Copolymer B

% ACN 93,38 95,23

% AM 6,35 4,50

% SAS 0,27 0,27

Eigenschaften des Garns:

Färben: wie in Beispiel 1

Kräuselungseigenschaften: Zahl d. Wicklungen/cm 8,3

K 33

Fd 97

Beispiel 5

Copolymer A Copolymer B

% ACN 93,41 95,88

% AM 6,35 3,80

% SAS 0,24 0,32

Eigenschaften des Garns:

Färben: wie in Beispiel 1

Kräuselungseigenschaften: Zahl d. Wicklungen/cm 7,3

K 34

Fd 99

Die folgenden Beispiele A bis E fallen nicht unter die Erfindung und sind angeführt, um die entscheidende Bedeutung der Einhaltung der hier dargelegten Bedingungen zu zeigen; im einzelnen ist in den Beispielen A, B, D und E der kritische Prozentgehalt der Monomereinheiten, die sich von dem Sulfongruppen enthaltenden Comonomer ableiten, nicht eingehalten, in Beispiel C wird die Trocknung nur bei einer (1) Temperatur ausgeführt.

Beispiel A

Copolymer A Copolymer B

% ACN 93,39 96,2

% AM 6,35 3,8

% SAS 0,56 0,0

Eigenschaften des Garns:

Färben: sehr unregelmäßig und inhomogen

Kräuselung: wegen der unregelmäßigen Färbung wurde die Probe nicht weiter untersucht.

Beispiel B

Copolymer A Copolymer B

% ACN 93,28 96,02

% AM 6,35 3,80

% SAS 0,37 0,18

Eigenschaften des Garns:

Färben: noch unregelmäßig und wenig homogen

Kräuselung: aus gleichem Grunde wie in Beispiel A nicht weiter untersucht.

Beispiel C

Dieses Beispiel soll belegen, daß die Kräuselungseigenschaften bei Trocknung bei nur einer Temperatur von 135°C schlechter sind als die der Proben des Beispiels 1 bis 5, die bei 110°C und (+) 135°C getrocknet worden sind.

Copolymer A Copolymer B

% ACN 93,33 95,94

% AM 6,35 3,80

% SAS 0,32 0,24

Eigenschaften des Garns:

Das erhaltene Garn entspricht dem des Beispiels 1, es unterscheidet sich insofern, als es vollständig bei 135°C getrocknet wird. Die dynamometrischen Eigenschaften, verglichen mit denen des Beispiels 1, sind nachfolgend angegeben.

Zahl (Count) 2,70

Festigkeit 3,45

% Dehnung 35

Schlingenzähigkeit 1,65

Färben: wie in Beispiel 1

Kräuselung: die Kräuselung dieser Probe wird in siedendem H[tief 2]O wie bereits beschrieben entwickelt und ergab die folgenden Eigenschaften:

Zahl d. Wicklungen/cm 6,1

K 31

Fd 95

Beim Arbeiten wie in Beispiel C, jedoch Entwickeln der Kräuselung in Wasserdampf bei 115°C wird es möglich, Kräuselungseigenschaften zu erhalten, die denen des Beispiels 1 analog sind und im einzelnen:

Zahl d. Wicklungen/cm 8

K 36

Fd 115

Beispiel D

Copolymer A Copolymer B

% ACN 91,96 94,65

% AM 5,08 2,40

% SAS 0,27 0,27

Eigenschaften des Garns:

Färben: wie in Beispiel 1

Kräuselung: Zahl d. Wicklungen/cm 5,4

K 33

Fd 78

Beispiel E

Copolymer A Copolymer B

% ACN 91,96 94,65

% AM 7,77 5,08

% SAS 0,27 0,27

Eigenschaften des Garns:

Färben: wie in Beispiel 1

Kräuselung: Zahl d. Wicklungen/cm 9

K 38

Fd 63

Claims (15)

1. "Seite-an-Seite"-Bikomposit-Acrylfasern, erhalten durch Koppeln von zwei Copolymeren mit sehr eng beieinanderliegenden Molekulargewichten auf Basis von Acrylnitril, mindestens einem Meter aus der Gruppe der Acryl- und Vinylester und mindestens einem Sulfongruppen enthaltenden Monomer, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Bikompositfaser aufbauenden Copolymeren

a) einen mittleren Gehalt an sich von diesem Ester ableitenden Monomereinheiten zwischen 4,5 und 5,7%, wobei der Unterschied im Gehalt dieser Einheiten zwischen den beiden Copolymeren, ausgedrückt in Prozenten, zwischen 1,9 und 3,2 liegt,

b) einen mittleren Gehalt der sich von dem Sulfongruppen enthaltenden / Comonomer ableitenden Monomereinheiten zwischen 40 und 60 Säure-mÄqui. pro kg Faser, wobei der Unterschied dieser Einheiten zwischen den beiden Copolymeren nicht größer als 25 Säure-mÄqui. pro kg Faser ist,

aufweisen und das Copolymer, welches den höheren Prozentgehalt an Monomereinheiten enthält, die sich von dem Ester ableiten, auch den höheren Prozentgehalt an sich von dem Sulfongruppen enthaltenden Comonomer ableitenden Monomereinheiten enthält.

2. Bikompositfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Gehalt der Monomereinheiten, die sich von einem Ester ableiten, in den beiden diese Bikompositfaser aufbauenden Copolymeren zwischen 4,7 und 5,4% und die Differenz in den Gehalten dieser Einheiten zwischen den beiden Copolymeren, ausgedrückt in Prozenten, zwischen 2,2 und 2,8 liegt.

3. Bikompositfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied im Gehalt an Monomereinheiten, die sich von einem Sulfongruppen enthaltenden Comonomer ableiten, in den beiden diese Bikompositfaser aufbauenden Copolymeren zwischen 10 und 20 Säure-mÄqui. pro kg Faser beträgt.

4. Bikompositfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Molekulargewichte der beiden diese Faser aufbauenden Copolymeren im wesentlichen gleich sind.

5. Bikompositfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Acrylester Methylacrylat verwendet wird.

6. Bikompositfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sulfongruppen enthaltendes Comonomer Natriumallylsulfonat verwendet wird.

7. Bikompositfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozentgehalt der Monomereinheiten in den beiden Copolymeren innerhalb der folgenden Grenzen liegt:

Monomereinheiten des Acrylnitrils 92 bis 96%

Monomereinheiten des Esters 3 bis 7%

und der Rest durch die Monomereinheiten gebildet wird, die sich von anderen Comonomeren, einschließlich des Sulfongruppen enthaltenden Comonomers, ableiten.

8. Bikompositfasern nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozentgehalt an Monomereinheiten in den beiden Komponentcopolymeren innerhalb der folgenden Grenzen liegt:

Monomereinheiten des Acrylnitrils 93 bis 96%

Monomereinheiten des Methylacrylats 3,5 bis 6,5%

und der Rest durch die sich von Natriumallylsulfonat ableitenden Monomereinheiten gebildet wird.

9. Bikompositfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nur durch Sieden in Wasser entwickelte Kräuselung derselben die folgenden Eigenschaften für die 3 den/fil-Garnzahl aufweist:

Zahl der Wicklungen für einen geglätteten Centimeter größer/gleich 7

Kräuselungskoeffizient K größer/gleich 30

Entkräuselungskraft für geglätteten Centimeter

in mg . den [hoch -1] . cm[hoch -1] Fd größer/gleich 95.

10. Bikompositfasern nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nur durch Sieden in Wasser entwickelte Kräuselung derselben die folgenden Eigenschaften aufweist:

Zahl der Wicklungen für einen geglätteten Centimeter größer/gleich 8,3

Kräuselungskoeffizient größer/gleich 35

Entkräuselungskraft für geglätteten Centimeter

in mg . den[hoch -1] . cm[hoch -1] größer/gleich 110.

11. Verfahren zur Herstellung von Bikompositfasern nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Spinnlösungen aus Lösungen der beiden Komponentcopolymeren in einem mit Wasser mischbaren organischen Spinnlösungsmittel hergestellt werden;

b) der Unterschied zwischen den Konzentrationen der beiden Komponentcopolymeren nicht größer als 5% der unteren Konzentration ist;

c) die Temperatur der beiden Lösungen der Komponentcopolymeren, gemessen in Nähe des Extrusionsspinnkopfes, nicht mehr als 10°C voneinander abweicht;

d) der Unterschied in den Mengen der beiden zur Extrusion geführten Spinnlösungen, berechnet als Polymergehalt, nicht größer als 5% ist;

e) das Lösungsmittel ein mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel ist;

f) beide Spinnlösungen Wasser enthalten und der mittlere Prozentgehalt Wasser in den beiden Lösungen zwischen 1 und 4% vorzugsweise bei 2,5 Gew.-%, liegt und der Unterschied zwischen dem Wassergehalt in den beiden Lösungen, berechnet als Differenz zwischen den Gewichtsprozenten, nicht größer als 2% ist,

wobei die Lösungen, welche das Copolymer mit dem höheren Prozentgehalt an sich von dem Ester ableitenden Monomereinheiten enthaltenden, höheren Wassergehalt aufweist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als Spinnlösungsmittel Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Dimethylsulfoxid verwendet.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden weiteren Bedingungen eingehalten werden:

a) die versponnenen Filamente werden um 400 bis 800% in heißem Wasser, gegebenenfalls nach Waschen, verstreckt;

b) die verstreckten Garne werden nach dem Waschen einer Ausrüstungsbehandlung unterworfen;

c) die so behandelten Garne werden der Trocknung und Wärmefixierung unterworfen, ohne die ihnen eigene Kräuselung zu entwickeln;

d) die Trocknung der Faser wird bei mindestens zwei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt, wobei die erste immer niedriger liegt als die zweite und die Retraktion bei der ersten Trocknungsoperation zugelassen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der ersten Trocknungszone zwischen 100 und 125°C und die der zweiten Zone zwischen 135 und 150°C gehalten wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Retraktion zwischen 16 und 24% eingestellt wird.