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Hydrophile Fasern und Fäden aus synthetischen Polymeren
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Die Erfindung betrifft hydrophile Fasern und Fäden aus synthetischen
Polymeren sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Für eine Reihe von Einsatzzwecken, so z.B. für Bettwäsche oder Unterwäsche,
ist es wünschenswert, Textilien aus Chemiefasern zur VerrUgung zu haben, die in
ihrem Verhalten gegenüber Feuchtigkeit Eigenschaften ähnlich den Naturfasern wie
Baumwolle aufweisen. Es hat daher bisher nicht an Versuchen gefehlt, die in dieser
Hinsicht unbefri-edigenden Eigenschaften der Chemiefasern zu verbessern.
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So wurden beispielsweise natürliche Fasern hoher Hydrophile mit synthetischen
Fasern vermischt. Es ist ferner bekannt, z.B. Polyacrylnitril mit einem zweiten
Acrylnitrilpolymerisat zu mischen, das ao - 80 Gew.% eines Polyäthylenoxidmethacrylats
enthält, und die Mischungen zu verspinnen (DT-PS 16 45 532). Derartige Acrylfasern,welche
äthoxylierte Acrylsäurederivate mit chemisch gebundenem Polyäthylenoxid enthalten,
sind schon längere Zeit wegen ihres antistatischen Efrektes bekannt, ohne jedoch
eine besonders hohe Feuchteaufnahme zu besitzen.
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Man hat weiter versucht, lurch Copolymerisation bestimmter Monomerer
die Hydrophilie zu verbessern.Gemäß der Japanischen Patentanmeldung 2782j70 werden
dazu Monomere mit einer hydrophilen Gruppe, z.B. Acrylsäurederivate, einpolymerisiert
und anschließend Hydrolisiert.
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In der DT-OS 20 61 213 wird ein speziell substituiertes Acrylamid
als Comonomer vorgeschlagen.
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Man hat ferner versucht, die Hydrophilie durch Vernetzung zu verbessern.
Die DT-AS 23 o3 893 beschreibt die Schwefelsäure-Hydrolyse von naßgesponnenen gequallenen
Acrylfasern, welche die N-Methylolverbindung eines ungesättigten Amides einpolymerisiert
enthalten.
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Ebenfalls durch Vernetzung werden Fasern mit verbesserter Feuchteaufnahme
gemäß US-PS 3 733 386 durch Behandlung der Fasern mit Aldehydverbindungen und Säuren
erhalten.
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Aus der DT-PS 2 124 473 sind hohlraumhaltige Fasern bekannt, die nach
Behandlung mit einem die Hydrophilie verbessernden Mittel baumwollähnliche hydrophile
Eigenschaften haben sollen. Ohne Behandlung mit dem hydrophilen Mittel ist die Hydrophilie
der Fasern trotz vorhandener Hohlräume jedoch unbefriedigend und die Fasern lassen
sich nur in begrenztem Rahmen für bestimmte Zwecke verwenden, da sie leicht fasern
und haaren.
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Trotz der Vielzahl und der Verschiedenartigkeit der eingeschlagenen
Wege ist es jedoch bisher nicht gelungen, synthetische Fasern mit einer Hydrophilie
herzustellen, die auch nur näherungsweise die guten Eigenscharten der Baumwolle
erreicht, wobei diese Eigenschaften rein aufgrund der Struktur der Fasern und/oder
der Beschaffenheit des zu ihrer
Herstellung verwendeten Polymerisates
etickelt werden, d.h. ohne daß der Zusatz von oder die Behandlung mit Mitteln, die
die Hydrophilie verbessern oder sogar erst hervorrufen, notwendig ist. Baumwolle
hat eine Feuchtigkeitsaufnahme von ca. 7 % bei 65 % relativer Feuchtigkeit und 210
C und ein Wasserrücldialtevermögen von ca. 45 %.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, solche Fasern und
Fäden und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zur Verfügung zu stellen, die bezüglich
ihrer Feuchtigkeitsaufnahme und ihres Wasserrückhaltevermögens gegenüber den bisher
bekannten Synthesefasern verbessert sind.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man diese gewünschte
Verbesserung dann erzielt, wenn man in einem Trockenspinnprozeß dem Lösungsmittel
für das Polymere eine feste Substanz, die bestimmte Eigenschaften aufweist, zufügt.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verrahren zur Herstellung von
hydrophilen Fäden oder Fasern aus fadenbildenden synthetischen Polymeren nach einem
Trockenspinnprozeß, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem Spinnlösüngsmittel
5 - 50 Gew.%, bezogen auf Lösungsmittel und Polymerfeststoff, einer unter Normalbedingsagen
festen Substanz zusetzt, die a) einen höheren Siede- oder Sublimationspunkt hat
als der Siedepunkt des verwendeten Spinnlösungsmittels, b) mit dem Spinnlösungsmittel
und mit einer Waschflüssigkeit gut mischbar ist, c) für das zu verspinnende Polymere
ein Nichtlösungsmittel darstellt und diese Substanz aus den frisch gesponnenen Fäden
auswäscht.
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Nach diesem Verfahren lassen sich poröse Fäden und Fasern teilweise
mit Kern-Mantelstruktur erhalten, die eine Feuchtigkeitsaufnahme von mindestens
2 % (bei 65 ß relativer Feuchtigkeit und 210 C) und ein Wasserrückhaltevermögen
von in der Regel mehr als 20 ç aufweisen.
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Die verwendeten Polymeren zur Herstellung der Faden und Fasern sind
vorzugsweise Acrylnitrilpolymerisate, von denen solche bevorzugt sind, die mindestens
50 Gew.% aus Acrylnitrileinheiten bestehen.
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Bei der Verwendung von Acrylnitrilpolymerisaten kann die Hydrophilie
der Fasern noch dadurch gesteigert werden, daß man Copolymerisate einsetzt, welche
Comonomere mit hydrophilen Amino-, Sulfo-, Hydroxyl-N-methylol- oder Carboxylgruppen
enthalten. Besonders geeignete Verbindungen sind beispielsweise Acrylsäure, Methacrylsäure,
Methallylsulfonsäure, Acrylamide und die N-Methylolverbindungen eines ungesättigten
Säureamides, wie z.B. N-Methylolacrylamid und N-Methylolmethacrylamid. Auch Gemische
von Polymeren können verwendet werden.
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Als Spinnlösungsmittel kommen die zum Trockenspinnen bekannten Lösungsmittel
in Frage, z.B. Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon, vorzugsweise
aber Dimethylformamid.
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Die dem Spinnlösungsmittel zuzusetzende unter Normalbedingungen feste
Substanz muß folgende Bedingungen erfüllen: Ihr Siede- oder Sublimationspunkt muß
höher sein, vorzugsweise um 50° C oder mehr als der Siedepunkt des Lösungsmittels;
sie muß sowohl mit dem Lösungsmittel als auch mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit,
die als Waschflüssigkeit
zum Auswaschen der frisch gesponnenen
Fäden geeignet ist, wie z.B. Alkohol,mischbar sein, vorzugsweise in jedem Verhältnis
mischbar, und sie muß für das verwendete Polymere in praktischem Sinne ein Nichtlösungsmittel
sein, d.h. daß sich das Polymere sowohl unter DJormalbedingungen als auch unter
den Spinnbedingungen nur in sehr geringem Umfang in dieser Substanz löst.
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Solche unter Normalbedingungen festen Substanzen sind z.B.
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ein- oder mehrwertige Alkohole, Ester oder Ketone, wie z.B.
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Hexandiol-1,6, p-Hydroxybenzoesäuremethylester, anorganische oder
organische Säuren und Salze, wie beispielsweise Isophthalsäure, Pyromellitsäure,
Zinkchlorid und Magnesiumchlorid.
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Natürlich kann man neben einer einzelnen festen Substanz auch Feststoffgemische
verwenden.
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Wichtig ist nur, daß die eingesetzten Stoffe gut in Wasser oder gegebenenfalls
einer anderen Waschflussigkeit löslich sind, damit sie im Zuge der Nachbehandlung
der Fasern wieder entfernt werden können.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, Substanzen zu verwenden, die mit dem
eingesetzten Spinnlösungsmittel keine azeotropen Gemische bilden, so daß man sie
wie im Falle von DMF-Pyromellitsäure nahezu vollständig durch fraktionierte Destillation
und Kristallisation zurUckgewinnen kann.
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Diese Substanzen werden dem Spinnlösungsmittel in Mengen von 5 - 50,
vorzugsweise 1o - 20 Gew.%, bezogen auf Lösungsmittel und Feststoff, zugesetzt.
Der obere Grenzgehalt an zumisohbarer Substanz wird in der Praxis durch die Spinnbarkeit
der Polymerlösung bestimmt.
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Je höher der Gewichtsanteil an zugesetzter Substanz zum Spinnlösungsmittel
ist, desto stärker wird die Porösität im Faserkern und um so höher die Hydrophilie
von Fäden, die aus derartigen Spinnlösungsgemischen hergestellt werden.
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Um eine gute Durchmischung der Spinnlösung zu erreichen, mischt man
zweckmäßigerweise erst das Spinnlösungsmittel, z.B. Dimethylformamid, mit der Zusatz-Substanz
und versetzt erst dann die gut verrührt Lösung mit dem polymeren Pulver, da bei
direkter Zugabe zu Polyacrylflitrillösungen in Dimethylformamid Ausfällungen oft
beobachtet werden.
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Um nach dem Verfahren gemäß der Erfindung Fasern möglichst hoher Hydrophilie
zu erhalten, wählt man die Spinnbehandlung so, daß möglichst wenig der zugemischten
Substanz während des Trockenspinnprozesses im Spinnsdhacht verdampft bzw.
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durch das verdampfende Spinnlösungsmittel mitgerissen wird.
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Möglichst niedrige Spinnschachttemperaturen, die nur knapp oberhalb
des Siedepunktes des zu verdampfenden Spinnlösungsmittels liegen, kurze Spinnschächte
und hohe Spinnabzüge und somit kurze Verweilzeiten im Spinnschacht, haben sich als
äußerst vorteilhaft erwiesen.
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Die Spinnschachttemperatur soll aus diesen Gründen maximal 80° C,
vorzugsweise 5 - 300 C, über der Siedetemperatur des verwendeten Spinnlösungsmittels
liegen.
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Durch diese Maßnahme bleibt der wesentliche Anteil (in der Regel 9o
%) der zugemischten Substanz im Spinnband bzw. in den Fäden.
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Er wird erst im Zuge der Nachbehandlung durch Auswaschen mit Wasser
oder einer anderen Flüssigkeit entfernt.
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Die Hydrophilie der so hergestellten Fasern läßt sich ferner durch
die Art und Weise der Nachbehandlung beeinflussen.
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Werden z.B.Acrylfasern aus einem DMF-Hexandiol-1,6-Gemisch nach dem
erfindungsgemäßen Spinnprozeß in Dampf oder Wasser verstreckt und dann erst gewaschen,
getrocknet und fertig nachbehandelt, so wird auch die ursprüngliche kompakte Mantelfläche
der Fasern oder Fäden durch ausdiffundierendes Hexandiol-1,6 stark mikroporös, wodurch
man Acrylrasern mit besonders hoher Hydrophilie erhält.
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Beim Verspinnen von ACN-Polymerisaten aus DMF-Pyromellitsäuremischungen
mit 21 Gew.% Polyacrylnitrilfeststoffkonzentration und 10,5 Gew.% Pyromellitsäureanteil
konnten durch entsprechende Nachbehandlung der gesponnenen Fäden nach dem aufgezeigten
Verfahren Acrylfasern mit über 9o % Wasserrückhaltevermögen und über 2,5 ffi Feuchtigkeitsaufnahme
hergestellt werden.
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erden die Kern-Mantelfasern jedoch zuerst gewaschen und dann verstreckt,
so bleibt die kompakte Mantelstruktur erhalten, weil die zugeset;te Substanz vor
dem Verstrecken ausgewaschen und die dadurch entstehenden Hohlräume durch den Streckprozeß
wieder geschlossen werden.
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Man erhält Acrylfasern mit porösem Kern und einer dichten Mantelfläche
und dementsprechend geringerer Hydrophilie (vgl. Beispiel 2).
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Der Waschprozeß mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten kann bei Temperaturen
bis zum Siedepunkt durchgeführt werden.
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Die Verweilzeit soll mindestens 10 Sekunden betragen, um die zugesetzte
Substanz gut auszuwaschen.
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Bei dem Waschprozeß hat es sich ferner als zweckmäßig erwiesen, die
Faserbänder oder Fäden nur unter schwacher Spannung bzw. bei geringer Schrumpfzulassung
zu halten, um die Entrernung der zugesetzten Substanz zu maximieren.
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Man kann jedoch auch Substanzen, wie beispielsweise Isophthalsäure,
verwenden, die in Wasser schwer- oder unlöslich sind, sich jedoch mit einer anderen
Flüssigkeit, wie beispielsweise Methanol, gut auswaschen lassen.
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Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß man die Waschwässer zur Rückgewinnung
des Spinnlösungsmibtels direkt destillieren kann, ohne daß der zugesetzte Stoff
dabei antällt. Der zugesetzte Stoff läßt sich dann in einem weiteren separaten Waschprozeß
fast vollstänciig extrahieren und kann nach Aufarbeitung wieder im Spinnprozeß eingesetzt
werden.
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Die weitere Nachbehandlun; der Faserbänder oder Fäden kann nach den
in der Technik üblichen Nachbehandlungsschritten: Präparieren - Kräuseln - Trocknen
- Schneiden -vorgenommen werden, wobei die Trocknungsbedingungen der Faser einen
weiteren Einfluß auf die Hydrophilität ausüben.
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Möglichst milde Trocknungsbedingungen von maximal 1600 C, vorzugsweise
110 - 1400 C, und kurze Verweilzeiten von maximal 2 - 3 Minuten im Trockner rühren
zu Fasern mit sehr hoher Hydrophilität.
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Wie bereits angedeutet, weisen die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern
oft eine Kern-Mantel-Struktur auf.
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Bei dieser Kern-Mantel-Struktur ist der Kern mikroporös, wobei der
durchschnittliche Porendurchmesser maximal 1/u beträgt. Im allgemeinen liegt er
zwischen o,5 und 1/u.
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Die Fläche des Kernes in einem Querschnitt durch die Faser beträgt
im allgemeinen ca. 70 % der Gesamtquerschnittsrläche.
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Der Mantel kann, je nach ehl der Nachbehandlungsbedingungen, kompakt
oder ebenfalls mikroporös sein.
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Während die Querschnittsform üblicher trockengesponnener Fäden und
Fasern die bekannte Hantel- oder Knochenform ist, weisen die erfindungsgemäßen Fäden
und Fasern überwiegend andere Querschnittsformen auf.
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So finden sich zumeist trilobale, runde oder bohnenrörmige Strukturen
teils nebeneinander. Welche Querschnittsform jeweils überwiegt, hängt von den gewählten
Spinnbedingungen ebenso ab wie von der Menge der dem Spinnlösungsmittel zugesetzten
Substanz, wobei die letztgenannte Maßnahme den stärkeren Einfluß ausübt.
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Die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern zeigen neben der beschriebenen
Hydrophille gute Fasereigenschaften, wie hohe Reißfestigkeit, Reißdehnung und gute
Anfärbbarkeit.
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Ein weiterer sehr großer Vorteil der erfindungsgemäßen Fasern hinsichtlich
des Tragekomforts ergibt sich aus ihrer Kern-Mantel-Struktur. Während natürliche
Fasern, wie etwa Baumwolle, bei starker Wasseraufnahme sich durch und durch naß
anfühlen, ist dies bei den erfindungsgemäßen Fasern nicht der Fall. Es wird angenommen,
daß dies darauf zurückzuführen ist, daß das aufgenommene Wasser in den mikroporösen
Kern diffundiert. Hierdurch fühlen sich die Fasern nach außen hin nicht naß an,
was mit einem trockenen behaglichen Tragegefühl verbunden ist.
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Wenn auch im vorstehenden vorwiegend Acrylfasern und deren Herstellung
beschrieben sind, so ist dadurch die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
Ebenso lassen sich lineare, aromatische Polyamide, wie beispielsweise das Polyamid
aus m-Phenylendiamin und Isophthalylchlorid oder solche, die gegebenenfalls noch
heterocyclische Ringsysteme, wie z.B. Polybenzimidazole, Oxazole, Thiazole usw.
aufweisen und die nach einem Trockenspinnverfahren herstellbar sind, erfindungsgemäß
einsetzen.
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Weitere geeignete Verbindungen sind Polymere mit Schmelzpunkten über
3000 C, die im allgemeinen nicht mehr aus der Schmelze verspinnbar sind und nach
einem Lösungsspinnverfahren, z.B. durch Trockenspinnen, erzeugt werden.
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Das Wasserrückhaltevermögen von Fasern ist eine wichtige bekleidungs-physikalische
Meßgröße. Ein hohes Wasserrückhaltevermögen bewirkt, daß hautnah getragene Textilien
bei vermehrter Schweißbildung die Haut relativ trocken halten können und somit den
Tragekomfort verbessern.
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Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens (WR): Das Wasserrückhaltevermögen
wird in Anlehnung an die DIN-Vorschrift 53814 (vgl. Melliand Textilberichte 4 1973,
Seite 350) bestimmt.
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Die Faserproben werden 2 Stunden in Wasser getaucht, das o,1 Netzmittel
enthält. Danach werden die Fasern 1o Minuten zentrifugiert mit einer Beschleunigung
von 10 ooom/sec2 und die Wassermenge gravimetrisch ermittelt, die in und zwischen
den Fasern zurückgehalten wird. Zur Bestimmung des Trockengewichtes werden die Fasern
bis zur Feuchtekonstanz bei 1050 C getrocknet. Das Wasserrückhaltevermögen
(WR)
in Gewichtsprozent ist: mf - mtr WR = x 100 mtr mf = Gewicht des feuchten Fasergutes
mtr = Gewicht des trockenen Fasergutes Bestimmung des Feuchteaufnahmevermögens (FA):
Es wird die auf Trockengewicht bezogene Feuchteaufnahme der Faser gravimetrisch
bestimmt. Hierfür werden die Proben 24 Stunden einem Klima von 210 C und 65 55 relativer
Luftfeuchte ausgesetzt.
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Zur Ermittlung des Trockengewichtes werden die Proben bei 1050 C bis
zur Gewichtskonstanz getrocknet. Die Feuchteaufnahme (FA) in Cewichtsprozent ist:
mf - mtr FA = x 100 mtr = = Gewichtsfeuchte der Faser bei 210 C und 65 % rel.
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Feuchte mtr = Trockengewicht der Faser.
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Die Abbildungen stellen dar: Abb. 1: Lichtmikroskopische Querschnittsaufnahme
von Fasern nach Beispiel 1 (Vergrößerung 5oo -fach) Abb. 2: Lichtmikroskopische
Querschnittsaufnahme von Fasern nach Beispiel 3 (Vergrößerung 5oo -fach).
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Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.
Teil- und Prozentangaben beziehen sich, wenn nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.
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Beispiel 1 13,5 kg DMF werden mit 2,47 kg Hexandiol-1,6 in einem Kessel
unter Rühren vermischt. Anschließend werden 4,73 kg eines Acrylnitrilcopolymerisates
aus 93,6 % Acrylnitril, 5,7 % Acrylsäuremethylester und o,7 % Natrlummethallylsulfonat
unter Rühren zudosiert, 1 Stunde lang bei 800 C gerührt, filtriert und die rertige
Spinnlösung in einem Spinnschacht nach Arbeitsweisen, die in der Technik bekannt
sind, aus einer 180-Lochdüse trockenversponnen.
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Die Schachttemperatur beträgt 1600 C. Die Viskosität der Spinnlösung,
welche eine Feststoffkonzentration von 23 % aufweist und die einen Hexandiolgehalt
von 12 Gew.%, bezogen auf DF1F + Polyacrylnitrilpulver, besitzt, beträgt 65 Kugelfallsekunden.
Zur Viskositätsbestimmung mit der Kugelfallmethode vergleiche: K. Jost Rheologica
Acta Band 1, Nr. 2-3 (1958), Seite 3o3. Das Spinngut vom Titer 1600 dtex wird auf
Spulen gesammelt und zu einem Band vom
Gesamttiter 96'000 dtex
gefacht.
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Das Faserkabel wird anschließend in kochendem Wasser 1 : 3,6-fach
verstreckt, in siedendem Wasser unter geringer Spannung 3 Minuten lang Gewaschen
und mit anti statischer Präparation versehen. Dann wird in einem Siebtrommeltrockner
unter Zulassung von 20 % Schrumpf bei maxinal 130° C getrocknet und zu Fasern von
60 mm Stapellänge eingeschnitten.
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Die Einzelfasern vom Endtiter 3,3 dtex haben ein Feuchteaufnahmevermögen
von 3,2 % und ein Wasserrückhaltevermögen von 29 %.
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Reißfestigkeit = 2,3 p/dtex; Reißdehnung 37 %.
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Die Fasern besitzen,wie die lichtmikroskopische Aufnahme der Querschnitte
in Abbildung 1 in 5oo-facher Vergrößerung zeigt, eine ausgesprochene Kern-Mantel-Struktur
bei bohnenförmigen bis trilobalen Querschnittsformen.
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Der Anteil an Restlösungsmittel in der Faser liegt unter o,2 Gew.%.
Die Fasern lassen sich mit einem blauen Farbstoff der Formel
tief und durchgreifend anfärben. Die Extinktion beträgt 1,23 für loo mg Faser pro
100 ml Dimethylformamid (570m/u, 1cm Küvette).
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Beispiel 2 Ein Acrylnitrilpolymerisat von analoger chemischer Zusammensetzung,wie
in Beispiel 1 beschrieben,wurde unter den gleichen Bedingungen in einem DrtF-Hexandiol-1,6-Gemisch
gelöst, filtriert und versponnen. Das Spinngut wurde auf Spulen gesammelt und zu
einem Band vom Gesamttiter 96'ovo dtex gefachs.
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Anschließend wurde das Material in siedendem Wasser unter geringer
Spannung 3 Minuten lang gewaschen, dann 1 : 3,6-fach verstreckt, mit anti statischer
Präparation versehen und wie in Beispiel 1 beschrieben fertig nachbehandelt.
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Die Fasern vom Einzeltiter 3,3 dtex haben eine Feuchteaufnahme von
1,7 %. Das Wasserrückhaltevermögen beträgt 9,4 %.
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Die Fasern besitzen wieder eine ausgesprachene Kern-Mantel-Struktur
bei bohnenförmigembis trilobalem Querschnitt.
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Im Gegensatz zu den Fasern nach Beispiel 1 ist die Mantelfläche kompakter
und praktisch nicht mit Hohlräumen durchsetzt. Dies erklärt die relativ geringere
Hydrophilie der Fasern im Vergleich zu Beispiel 1. Infolge des abgewandelten Nachbehandlungsverfahrens
werden durch den Streckprozeß nach dem Waschvorgang die durch Entfernung des Hexandiols
beim Waschen entstandenen Hohlräume teilweise wieder geschlossen.
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Beispiel 3 5,6 kg Dimethylformamid werden mit 2,8 kg Isophthalsäure
in einem Kessel unter Rühren vermlscht.Anschließend werden 5,6 kg eines Acrylnitrilcopolymerisates
von analoger chemischer Zusammensetzung wie in Beispiel 1 unter Rühren zudosiert,
1 Stunde lang bei 800 C gerührt, filtriert und
die fertige Spinnlösung,wie
in Beispiel 1 beschrieben, versponnen.
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Die Viskosität der Spinnlösung, die eine Feststoffkonzentration von
22 Ges.% und einen Isophthalsäuregehalt von 11 Gew.%, bezogen auf DMF und PAN-Feststoff,
aufweist, beträgt 68 Kugelfalisekunden.
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Das Spinngut vom Titer 1600 dtex wurde zu einem Faserkabel gefacht,
in kochendem Wasser 1 : 3,6-fach verstreckt, in siedendem Wasser unter geringer
Spannung 3 Minuten lang gewaschen und anschließend 1 Minute lang mit Äthanol von
65 - 700 C behandelt. Hierbei wird die Isophthalsäure fast quantitativ entfernt.
Anschließend wird mit antistatischer Präparation versehen und wie in Beispiel 1
beschrieben nachbehandelt.
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Die Einzelfasern vom Endtiter 3,3 dtex haben ein Feuchteaufnahmevermögen
von 2,8 % und ein Wasserrückhaltevermögen von 160 %. Die Fasern besitzen, wie die
lichtmikroskopische Aufnahme der Querschnitte in Abbildung 2 in 5oo-facher Vergrößerung
zeigt, ovale bis trilobale Querschnittsformen ohne tiefere Einkerbungen und sind
durch und durch porös.
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Beispiel 4 13,4 kg. Dimethylformamid werden mit 2,o5 kg Pyromellitsäure
in einem Kessel unter Rühren vermischt. Anschließend werden 4,1 kg eines Acrylnitrilcopolymerisates
von analoger chemischer Zusammensetzung wie in Beispiel 1 unter Rühren zudosiert,
1 Stunde lang bei 80° C gerührt, filtriert und die fertige Spinnlösung wie in Beispiel
1 beschrieben versponnen.
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Die Viskosität der Spinnlösung, die einen Feststoffgehalt von
21
Gew.% bei einem Pyromellitsäuregehalt von 10,5 Gew.%, bezogen auf DMF und PAN-Feststoff,
aufweist, beträgt 69 Kugelfallsekunden.
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Das Spinngut vom Titer 16od dtex wurde wieder zu einem Kabel gefacht
und wie in Beispiel 1 dargelegt, nachbehandelt.
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Die Einzelfasern vom Endtiter 3,2 dtex haben ein Feuchteaufnahmevermögen
von 2,6 % und ein Wasserrückhaltevermögen von 97 %.
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Die Fasern besitzen einen bohnenförmigen bis ovalen Querschnitt.
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Beispiel 5 10,7 kg Dimethylformamid werden mit 2,o kg p-Hydroxybenzoesäureester
in einem Kessel unter Rühren vermischt.
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Anschließend werden 4,o kg eines Acrylnitrilcopolymerisates mit der
chemischen Zusammensetzung von Beispiel 1 unter Rühren zudosiert.
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Dann wird 1 Stunde bei 800 C gerührt, filtriert und die fertige Spinnlösung,
wie in Beispiel 1 angegeben, versponnen und das Spinngut anschließend nachbehandelt.
Der Estergehalt, bezogen auf die DMF-PAN-Mischungen, beträgt 12 Gew.%.
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Die Viskosität der Spinnlösung, die einen Feststoffgehalt von 24 Gew.%
aufweist, lag bei 61 Kugelfallsekunden.
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Die Einzelfasern vom Endtiter 3,3 dtex haben eine Feuchteaufnahme
von 2,7 % und ein Wasserrückhaltevermögen von 42 1'.
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Die Fasern besitzen eine ovale bis bohnenförmige stark poröse Querschnittsform.
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Beispiel 6 9,3 kg Dimethylformamid werden mit 1,7 kg Zinkchlorid in
einem Kessel unter Rühren vermischt.Anschließend werden 4,o kg eines Acrylnitrilcopolymerisates
nach Beispiel 1 unter Rühren zudosiert. Nach einer Stunde Rührzeit bei 80° C wird
die filtrierte Lösung, welche 12 Gew.% Zinkchlorid, bezogen auf DMF und PAN-Feststorf,
besitzt, wie in Beispiel 1 beschrieben,trockenversponnen und nachbehandelt.
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Die Viskosität der Spinnlösung lag bei 70 Kugelfallsekunden.
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Die Fasern vom Endtiter 3,3 dtex besitzen eine ovale bis bohnenförmige
Querschnittsform.
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Die Feuchteaufnahme beträgt 2,9 ,« und das Wasserrückhaltevermögen
28 %.