DE4002300A1 - (kontinuierliche) herstellung von acrylnitrilfaeden und -fasern aus dimethylacetamid-armem spinngut - Google Patents
(kontinuierliche) herstellung von acrylnitrilfaeden und -fasern aus dimethylacetamid-armem spinngutInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gekräuselter
Fäden und Fasern aus Acrylnitrilpolymerisaten
oder Copolymerisaten mit mindestens 40 Gew.-% Acrylnitril
einheiten, vorzugsweise mehr als 85 Gew.-%, insbesondere
mindestens 92 Gew.-% Acrylnitrileinheiten, durch
Trockenspinnen aus Lösungen mit Dimethylacetamid (DMAC)
als hochpolarem Lösungsmittel, wobei die Fäden bei sehr
hohen Schachttemperaturen und Spinngastemperaturen durch
eine Mindestmenge an wasserfrei aufbereitetem, überhitztem
Wasserdampf bereits im Spinnschacht auf außerordentlich
niedrige Lösungsmittelgehalte <5 Gew.-% (vorzugsweise
<3 Gew.-%) gebracht werden, aber noch im Spinnschacht
durch Aufbringen von Wasser oder wäßrigen Präparationen
in einer Feuchtmenge von mehr als 10 Gew.-%
auf niedrige Fadentemperaturen gekühlt werden. Hierdurch
werden in sicherer Verfahrensführung PAN-Spinnfäden mit
gutem Rohton erhalten, die vorzugsweise direkt einem
kontinuierlichen Nachbehandlungsverfahren zugeführt wer
den, bei dem eine Waschstufe und eine Trockenstufe gegenüber
herkömmlichen Nachbehandlungsverfahren entfallen.
Es werden so Acrylfasern und -fäden vakuolenstabiler
Struktur und sehr hohem Weißgrad und Glanz mit
Dichten von mindestens 1,180 g/cm³ erhalten, welche
schrumpffreie bis Hochschrumpffasern - je nach Durchführungsform
der Nachbehandlung - ergeben.
Die Herstellung von Acrylfasern erfolgt üblicherweise
nach Naßspinn-, Trockenspinn- und laut Beschreibungen
auch möglicherweise nach Schmelzspinn-Technologien.
Während bei der Herstellung von Acrylfasern nach der
Naßspinn-Technik und dem technisch nicht genutzten
Schmelzspinn-Verfahren kontinuierlich arbeitende Verfahren
schon länger bekannt geworden sind, beispielsweise
der Naßspinnprozeß nach Textiltechnik 26 (1976), Seiten
479-483 oder das Schmelzspinnverfahren nach DE-A-
26 27 457, sind kontinuierlich arbeitende Verfahren zur
Erzeugung von Acrylfasern nach dem Trockenspinnprozeß
erst in jüngster Zeit veröffentlicht worden. So wird in
der DE-A-32 25 266 ein Trockenspinnverfahren mit Luft
als Spinngas beschrieben, wonach diese Aufgabe gelöst
werden kann, wenn man im Spinnschacht den Anteil des
Lösungsmittels im Spinngut unter 40 Gew.-%, insbesondere
zwischen 2 und 10 Gew.-%, bezogen auf Faserstoff-
Trockengewicht senkt. Um die gewünschten niedrigen Rest
lösungsmittelgehalte im Spinngut einzustellen, wird bei
niedrigen Spinngeschwindigkeiten und somit hohen Verweilzeiten
im Spinnschacht bzw. mit hohen Spinnschacht-
und Spinnlufttemperaturen, soweit dies möglich war, gearbeitet.
Niedrige Spinngeschwindigkeiten bedeuten je
doch eine Einbuße in der Spinnleistung und sind daher
oft unerwünscht. Durch Verwendung von Düsen mit hohen
Lochzahlen läßt sich die Spinnleistungsverminderung bei
niedrigen Spinngeschwindigkeiten (teilweise) kompensieren.
Hohe Spinnschacht- und Spinnlufttemperaturen führen
andererseits zu starken Rohtonschädigungen im Faserkabel
und zu einer Verhornung der Faseroberfläche bzw. Überschreiten
sicherheitstechnisch relevanter Einschränkungen
an Schacht-, Luft- oder Fadentemperaturen. Auch hier
kann man zwar mit Hilfe von Stabilisatoren, wie z. B.
durch Zugabe von Ethylendiamintetraessigsäure zur Spinnlösung,
wie in EP-34 18 943 angegeben, eine graduelle
Verbesserung erzielen, doch ist diese noch völlig unzu
reichend.
Beim Trockenspinnen von Acrylfasern mit Luft als Spinngasmedium
ist es ferner bisher nicht gelungen, den
Spinnlösungsmittelgehalt wesentlich unter 2 Gew.-% zu
senken. Beim Verlust der letzten Anteile an Spinnlösungsmittel
im Spinnschacht laden sich die Fäden
elektrostatisch auf, vergilben und verkohlen und es
besteht erhöhte Schachtbrandgefahr.
Kontinuierlich arbeitende Verfahren zur Erzeugung von
Acrylfasern und speziell hochschrumpffähigen Acrylfasern
nach dem Trockenspinnprozeß sind erst in jüngster Zeit
veröffentlicht worden. Unter "hochschrumpffähigen Fäden
und Fasern" werden dabei Fäden und Fasern mit einem
Kochschrumpf von über 35% verstanden. Solche Fasern
werden bei niedrigen Verstreckgraden und niedrigen Ver
strecktemperaturen hergestellt (DE-A 14 35 611 und
25 04 079).
In der EP-A 98 485 wurde bereits ein Verfahren beschrieben,
wonach die Herstellung von hochschrumpffähigen
Fasern gelingt, wenn man eine Spinnlösung bestimmter
Viskosität verwendet, im Spinnschacht den Anteil des
Lösungsmittels im Spinngut durch die Art der Lösungs
mittelentfernung unter bestimmte Werte drückt, die Fäden
vor dem Verstrecken mit einer, vorzugsweise wäßrigen
Präparation versieht, die ein Gleitmittel und Antistatikum
enthält, wobei jedoch die Wasseraufnahme
(Feuchte) der Fäden unterhalb bestimmter Werte bleibt
und die Fäden vor und während der Verstreckung mit
keiner weiteren Extraktionsflüssigkeit für die Spinnlösungsmittel
in Kontakt gebracht werden. Wesentlich für
dieses beschriebene Verfahren ist, daß das Spinngut,
d. h. das Spinnkabel, das den Spinnschacht verläßt, einen
Restlösungsmittelgehalt von unter 10 Gew.-%, inbesondere
2 bis 5 Gew.-%, bezogen auf Faserstoff-Trockengewicht
aufweist, denn Spinngut nach diesem Verfahren mit
höheren Restlösungsmittelgehalten verklebt beim anschließenden
Verstrecken über Galetten bei Bandtemperaturen
von etwa 100°C oder es findet eine unerwünschte
Kaltdehnung des Materials, d. h. eine ungleichmäßige und
unvollkommene Verstreckung unter nicht exakt definierten
Bedingungen statt.
In der DE-A 36 30 244 ist ein weiteres Verfahren zur
kontinuierlichen Herstellung von hochschrumpffähigen
Acrylfasern bekannt geworden. Hierbei wird ein Teil des
Spinnlösungsmittels im Spinnschacht verdampft, die Fäden
im Spinnschacht oder unmittelbar nach Verlassen des
Spinnschachtes mit einer Präparation versehen, die den
Fäden einen Feuchtegehalt von maximal 10 Gew.-% verleiht
und anschließend die Fäden vor dem Verstrecken spannungsarm
durch Nachbehandlung mit überhitztem Dampf von
105 bis 150°C oder mit Heißluft von mindestens 200°C bei
einer Verweilzeit von mindestens 3 Minuten vom Restlösungsmittel
soweit befreit, daß nach dieser Behandlung
Werte von kleiner 2 Gew.-%, vorzugsweise 1 Gew.-%
erhalten werden. Die Kabel werden bei Streckverhältnissen
von 1 : 2 bis 1 : 4 bei Bandtemperaturen von 90 bis
120°C weiter verstreckt.
Der vorliegenden Erfindung liegt folgende Aufgabe zugrunde:
Bei den Acrylfaserherstellern, die nach dem
Trockenspinnverfahren arbeiten, besteht der Wunsch, den
Restlösungsmittelgehalt im Spinngut nach Verlassen des
Spinnschachtes möglichst weit, bezogen auf Polymerfest
stoff-Trockengewicht, zu senken, weil dies in der Praxis
vielerlei Vorteile bieten würde. In einer eigenen, nicht
vorveröffentlichten Anmeldung P 38 32 870.4 wurden für
Dimethylformamid Beispiele ein solches Verfahren beansprucht.
Auf der einen Seite ließe sich das ganze Herstellungsverfahren
wesentlich vereinfachen, da ein
großer Teil der jetzigen, kostenintensiven Verfahrensschritte,
wie z. B. langsames Spinnen, Waschen und Trocknen
oder Spinngutdämpfung zur Restlösungsmittelentfernung,
überflüssig würde, andererseits könnte man das
Spinnlösungsmittel im frühest möglichen Stadium direkt
gemeinsam zurückgewinnen, ohne es über mehrere Verfahrensstufen
mitzuschleppen und getrennt einer Wiedergewinnung
zuzuführen. Dieses wiederum würde aus ökologischen
und ökonomischen Gründen erhebliche Vorteile mit
sich bringen, da aufwendige Kapselungen und Abdichtungen,
welche den Austritt des Spinnlösungsmittels in den
Apparaten der Nachbehandlungsstufe verhindern sollen,
überflüssig werden. Weitere Aufgaben gehen aus der
Beschreibung und den Beispielen hervor.
Es wurde gefunden, daß man trotz der geschilderten, bisher
nicht zu überwindenden Schwierigkeiten Polyacrylnitrilfasern
und -fäden nach dem Trockenspinnverfahren aus
Dimethylacetamidlösungen, mit Restlösungsmittelgehalten
an Dimethylacetamid (DMAC) im Spinngut unterhalb 5 Gew.-%,
vorzugsweise unterhalb 3 Gew.-%, bezogen auf Polymerfeststoff,
spinnen und, gegebenenfalls direkt kontinuierlich,
nachbehandeln kann, wenn man anstelle von Luft
oder Inertgas überhitzten Wasserdampf als Spinngas in
bestimmten Mengen und unter bestimmten Bedingungen in
den Schacht einführt, eine Präparations-Befeuchtung der
Fäden noch im Spinnschacht zu einem Feuchtegehalt von
mehr als 10 Gew.-% in den Fäden vornimmt und das Spinngut
kontinuierlich in den Nachbehandlungsstufen (ohne
Wasch- und Trocknungsstufen) zu Fäden und Fasern aufarbeitet.
Das Verfahren arbeitet mit Spinnkabeln hoher
Bandgewichte und mit hohen Produktionsgeschwindigkei
ten.
Die Herstellung von PAN-Fäden nach dem Trockenspinnverfahren
mit überhitztem Wasserdampf ist im Stand der
Technik zwar schon einmal sehr früh erwähnt worden
(DE-AS 10 12 027). Eine Regel für technisches Handeln,
gemäß Hauptanspruch 1, insbesondere zur Herstellung lösungsmittelarmer
Spinnfäden, konnte jedoch nicht abgeleitet
werden. Beim Versuch, PAN-Fäden gemäß DE-AS
10 12 027 mit überhitztem Wasserdampf trocken zu verspinnen,
konnte man so bei hohen Schachttemperaturen von
240°C, hohen Dampfmengen von mindestens 2,0 kg Dampf pro
kg PAN-Feststoff und hohen Dampftemperaturen von z. B.
400°C wohl DMAC-Gehalte im Spinngut unterhalb ca.
5 Gew-.% erzeugen, es zeigte sich jedoch, daß die Fäden
nach ihrem Austreten aus den Schächten extrem vergilbten,
verkohlten bzw. sogar ein Aufglimmen zeigen,
so daß die Spulen mit Wasser abgelöscht werden mußten.
Ebenso schlugen Versuche fehl, durch Erhöhung der Spinn
präparationsmenge unterhalb des Spinnschachtes zu einem
befriedigenden Spinnverlauf zu kommen (siehe Vergleichs
beispiele 3a und 3b).
Offenbar erreichen die Fäden bei den vorgegebenen hohen
Energiebelastungen im Spinnschacht, die jedoch andererseits
notwendig sind, um das Spinnlösungsmittel weitgehend
zu entfernen, Temperaturen, die bei Luftkontakt
außerhalb des Schachtes zum Verkohlen und Aufglimmen des
Spinngutes führen. Wie Fadentemperaturmessungen, die berührungslos
mit dem Strahlungsthermometer KT 15 (Her
steller Fa. Heimann GmbH Wiesbaden, BRD) durchgeführt
wurden, werden Fadentemperaturen am Schachtaustritt von
über 150°C erreicht (vgl. Beispiel 3a).
Es wurde gefunden, daß man diese Schwierigkeiten umgehen
kann, wenn man unter den intensiven thermischen Belastungen
(sehr hohe Schachttemperaturen plus hohe Dampftemperatur)
die Spinnfäden noch innerhalb des Spinnschachtes,
vorzugsweise im unteren Schachtteil, bevor
die Fäden mit Luftsauerstoff in Berührung kommen, mit
Wasser oder einer ölhaltigen, wäßrigen Avivage so präpariert,
daß die Fadentemperaturen unterhalb 130°C, vorzugsweise
unterhalb 120°C, liegen, wenn die restlösungsmittelarmen
Spinnfäden den Schacht verlassen.
Nach der vorliegenden Erfindung des Spinnens mit überhitztem
Wasserdampf ist es beim Trockenspinnen von PAN-Fasern
erstmals gelungen, Fäden mit Restlösungsmittelgehalten
von Dimethylacetamid deutlich unterhalb 5 Gew.-%,
vorzugsweise <3 Gew.-% und weniger, bei gleichzeitig
gutem Rohton in sicherer Durchführungsform technisch
herzustellen.
Als geeignete Vorrichtung zur Präparierung der Fäden im
Spinnschacht kommen höhenverstellbare Schlitzdüsen, wie
sie in DE 35 15 091 beschrieben sind, in Frage. Durch
die ausreichende Benetzung der Spinnfäden mit Wasser
oder bevorzugt wäßriger Präparationsflüssigkeit innerhalb
des Schachtes läßt sich somit die Oberflächentemperatur
der Fäden so steuern, daß ein Aufglimmen und
eine elektrostatische Aufladung der PAN-Spinnfäden (vor
allem beim Verlassen des Schachtes) nicht stattfindet.
Wie Spinnversuche zeigten, beträgt die Mindestfeuchte,
die man auf die Spinnfäden aufbringen muß, mehr als
10 Gew.-%, bezogen auf PAN-Feststoff, um Fadentemperaturen
von 130°C, gemessen am Schachtausgang, nicht zu
überschreiten. Bei etwas höheren Temperaturen und geringerem
Feuchtegehalt der Fäden erhält man rauhes und
sprödes Spinngut mit erhöhter Bandstarre und geringem
Bandschluß. Unter Bandschluß der Kapillaren wird dabei
derjenige Zustand verstanden, bei dem die einzelnen
Kapillaren nach Benetzung und anschließender Bündelung
im Spinnschacht als geschlossener, homogener Verband,
ohne Wirrlage der einzelnen Fäden, vorliegen und ohne
daß Einzelfäden beim Abspulen oder Umlenken abspleißen.
Bei noch höheren Fadentemperaturen besteht die Gefahr
des Aufglimmens der Fäden, wenn Luft zutritt. Neben
Wasser hat sich als besonders bevorzugtes Avivagemittel
eine wäßrige Lösung einer Mischung aus einem Gleitmittel
und einem Antistatikum mit einer Konzentration von z. B.
40 g/l in Wasser bewährt. Durch Aufbringen dieser
Avivage können die Spinnfäden, wie noch später erörtert
wird, einer direkten weiteren Nachbehandlung, wie z. B.
Strecken, Kräuseln, Schrumpfen und Schneiden, zugeführt
werden. Geeignete Gleitmittel sind z. B. Glykole, Silicone
oder ethoxylierte Fettsäuren, -alkohole, -ester,
-amide und -alkylethersulfate. Geeignete Antistatika
sind z. B. kationen-, anionenaktive oder nichtionogene
Verbindungen, wie z. B. langkettige, ethoxylierte,
sulfierte und neutralisierte Alkohole.
Die erforderliche Mindestdampfmenge ist von der (zumeist
vorgegebenen) Schachtgeometrie, insbesondere den
Schachtdurchmessern (im allgemeinen 250-500 mm, insbesondere
275-300 mm) etwas abhängig. Sie beträgt für
280 mm Durchmesser z. B. mindestens 20 kg/h, bei höheren
Durchmessern liegen die Werte höher (mindestens 30 kg/h
bei 500 mm). Es sind aber gleichzeitig bestimmte PAN-
Feststoff/Wasserdampf-Mengenverhältnisse von 1 : 3 einzuhalten.
Bei geringerem Dampfvolumen ist bei der vorgegebenen
Schachtgeometrie kein (sicheres) Spinnen möglich.
Es treten Abrisse unterhalb der Düse auf. Um die
gewünschten niedrigen Restlösungsmittelgehalte von Di
methylacetamid von unter 5 Gew.-% zu erreichen, haben
sich bei vorgegebener Schachttemperatur von <230°C, vorzugsweise
mindestens 230 bis 250°C, insbesondere 235 bis
245°C und vorgegebener überhitzter Wasserdampftemperatur,
z. B. <360°C, vorzugsweise mindestens 400°C, mit der
der überhitzte Wasserdampf in den Schacht eingeblasen
wird, PAN-Feststoff/Dampfmengen-Verhältnisse von mindestens
1 : 3 und mehr (vgl. Tabelle 1 im Beispielteil)
bewährt.
Beim Dampfspinnen von PAN-Fasern und -Fäden ist ferner
darauf zu achten, daß der eingesetzte, überhitzte Spinndampf
völlig wasserfrei aufbereitet eingesetzt wird.
Wassertropfen stören den Spinnprozeß und führen zu
büschelweisen Abrissen von Fadenscharen unterhalb der
Düse. Tröpfchenfreien Spinndampf erhält man, indem man
z. B. 15-bar-Netzdampf entwässert, reduziert, anschließend
über Wärmetauscher schickt und dann erst dem Spinnschacht
zuführt.
Möglicherweise beruht ein Vorteil des erfindungsgemäßen
Verfahrens unter anderem darauf, daß Wasserdampf gegen
über Luft und Inertgas ein wesentlich höherer Energieüberträger
ist, was sich in seiner spezifischen Wärme,
die doppelt so hoch über Luft, ausgedrückt (Spezifische
Wärme: Wasserdampf von 200°C=0,460 kcal/kg/°C; Luft
von 200°C=0,245 kcal/kg/°C).
Von wesentlicher Bedeutung ist ferner die Tatsache, daß
beim Dampfspinnen weitaus höhere Spinngas- und Spinn
schachttemperaturen gegenüber dem Trockenspinnen mit
Luft verwendet werden können. So lassen sich Spinndampf
temperaturen von 400°C und mehr und Spinnschacht(wand)
temperaturen von <230°C, insbesondere 235 bis 245°C, zumeist
etwa 240°C, einstellen, ohne daß explosive Gemische
mit dem Lösungsmittel im Spinnschacht entstehen
können. Die Spinnschachttemperaturen und Spinnguttemperaturen
werden aus praktischen Gründen nach oben von der
Zündtemperatur für Polyacrylnitril begrenzt, die bei
etwa 250°C liegt (vgl. U. Einsele "Brennverhalten von
Synthesefasern" Melliand 53 (1972), Seite 1400). Kontakte
der Fäden bei etwa 250°C mit den Metallwänden des
Schachtes führt zum Aufglimmen der Fäden; daher vermeidet
man aus Sicherheitsgründen die an sich noch höher
möglichen Temperaturen.
Ein weiterer großer Vorteil der vorliegenden Erfindung
ist der hervorragende Weißgrad der Fasern, da, wie bereits
in DE-AS 10 12 027 erwähnt, oxidative Lufteinschlüsse
im Spinnschacht ausgeschlossen werden, jedoch
im erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich die Fäden den
Schacht in befeuchtetem, abgekühltem Zustand verlassen,
so daß weder eine Selbstentzündung noch eine Vergilbung
der Fäden bei Berührung mit der Umgebungsluft eintritt,
obwohl sie im entscheidenden Stadium des Spinnprozesses
erheblich höheren Temperatureinwirkungen ausgesetzt
waren. Die Gegenwart von Wasserdampf im Spinnschacht erlaubt
es auch, mit höherer Fadentemperatur den Schacht
zu verlassen, als dies bei Luft als Spinngas möglich
ist.
Beim vorliegenden Verfahren erfolgt die Spinngaszufuhr
(überhitzter Wasserstoff), wie allgemein üblich, oberhalb
der Spinndüse in Parallelströmung, gegebenenfalls innen
und außen, zu den Spinnfäden. Bei einer ebenfalls bevorzugten
Ausführungsform des Trockenspinnens wird das
Spinngas im oberen Teil des Schachtes zugeführt und
strömt über einen zylindrischen Gasverteiler die Fäden
quer von innen nach außen an (vgl. DE-A-34 24 343).
Das vorliegende Verfahren läßt sich in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung auch vorzüglich in einen integrierten,
kontinuierlichen Spinn- plus Nachbehandlungsprozeßablauf
(ohne Zwischenablage des Spinngutes in z. B.
Kannen) bis zum fertigen Faden oder Faser einbinden,
wobei, wie schon eingangs erwähnt, eine Reihe von Nach
behandlungsschritten, wie Waschen und Trocknen, überflüssig
werden und das Verfahren insgesamt sich verkürzt
und vereinfacht. Durch den Wegfall des Waschvorgangs
kann die Menge an Präparationsauftrag (Ölanteil) erheblich
reduziert werden, trotzdem werden eher verbesserte
Laufeigenschaften (auch bei der anschließenden Garnverspinnung)
und verbessertes Lagerverhalten aufgefunden.
Die dampfgesponnenen Spinnfäden aus je einem Schacht
("Schachtbändchen"), die erfindungsgemäß jeweils innerhalb
der Spinnschächte präpariert wurden und nur noch
einen kleinen Restlösungsmittelgehalt an Spinnlösungsmittel,
z. B. DMAC von unter 3 Gew.-%, aufweisen, lassen
sich nach dem Verlassen des Spinnschachtes und nach laufender
Zusammenfassung zu einem Faserkabel, beispielsweise
Einzelschachtbändchen von einer Spinnmaschine mit
60 Spinnstellen (60 Spinnschächten), direkt über Walzen-
oder Galettenpaare verstrecken und je nach Geschwindigkeit
des laufenden Faserkabels, einer Blaskräusel, die
mit Dampf betrieben wird, oder einer (Hochleistungs-)
Stauchkammerkräusel zuführen. Die gekräuselten Kabel,
welche vorzugsweise ein Bandgewicht von über 100 000 dtex
aufweisen, werden dann gegebenenfalls in einer Verweilzone
in Form eines Rohres oder Kastens dem Kräuseldampf
der Blaskräusel bzw. dem Heißdampf und/oder Heißluft
im Falle der Stauchkammer ausgesetzt, so daß sie
teilweise oder völlig relaxieren (schrumpfen) können.
Nach Durchlaufen einer Kühlzone wird das Kabel entweder
als Endlosband (für späteres Reißen auf einem Reißkonverter,
z. B. auf einer Seydel-Reißmaschine) abgelegt
oder gegebenenfalls einer (Rotor)Schneide zugeführt und
die entstehenden Stapelfasern hierauf zu Ballen verpreßt
(beides sind verkaufsübliche Aufmachungen).
Man kann nach dem erfindungsgemäßen Spinnverfahren auch
Hochschrumpf(HS)-fäden und -fasern mit <35% Kochschrumpf
herstellen, wenn man die Kräuselung in einem
Stauchkammerkräuselgerät durchführt und die verstreckten
oder gekräuselten Kabel (<100 000 dtex) nach Durchlaufen
einer Kühlzone einer (Rotor)Schneide zuführt und die
entstehenden Stapelfasern hierauf verpackt (zu Ballen
verpreßt). Die Verstreckung erfolgt vor der Kräuselung
(für Hochschrumpffasern) innerhalb eines engeren Bereiches
von 1 : 2,5 bis 1 : 4,0fach bei Bandtemperaturen
von 90 bis 120°C. Die Faserfestigkeiten für HS-Fasern
liegen, je nach Streckgrad, bei mindestens 1,5 cN/dtex.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch die
Einfachheit seiner Verfahrensschritte aus, d. h. vom
Platz-, Energie- und Personalbedarf, sowie aus ökologischer
Sicht ergibt sich ein sehr günstiger Wirtschaftlichkeitsfaktor.
Es ist auch variabel im Hinblick auf
die Eigenschaften der Fäden (Hochschrumpf-, Schrumpf-
oder praktisch ausgeschrumpfte Fäden), je nach Art des
nachgeschalteten Nachbehandlungsverfahrens. Der Präparations
auftrag bei HS-Fasern, der üblicherweise bei 2 bis
5 Gew.-% liegen muß, kann erheblich reduziert, z. B.
unter 1,0, vorzugsweise unter 0,5 und besonders interessant
unter 0,4% (ohne Wasser) werden.
Gegenstand der Erfindung ist somit insbesondere ein Verfahren
zur Herstellung von Fäden und (vorzugsweise)
Fasern aus Acrylnitrilpolymerisaten mit mindestens 40 Gew.-%,
vorzugsweise mehr als 85 Gew.-% und insbesondere
mehr als 92 Gew.-% Acrylnitrileinheiten, in gegebenenfalls
direkter, kontinuierlicher Arbeitsweise des Spinnens
und Nachbehandelns, durch Verspinnen einer Spinnlösung
des Polymerisats im hochpolaren organischen Lö
sungsmittel Dimethylacetamid in einem Spinnschacht
mit überhitztem Wasserdampf, Verdampfen des überwiegenden
Teils des Spinnlösungsmittels im Spinnschacht,
Präparieren, sowie gegebenenfalls direkt angeschlossenem
kontinuierlichem Nachbehandeln der Fadenkabel durch Verstrecken,
Kräuseln, gegebenenfalls teilweises oder vollständiges
Schrumpfen und gegebenenfalls Schneiden zu
Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß Dimethylacetamid-
Lösungen
- a) zu Fäden mit Spinnleistungen <20 kg/Schacht/Stunde versponnen werden, einem Spinngut mit einem Di methylacetamid-Gehalt <5 Gew.-%, insbesondere <3 Gew.-%, aufweist,
- b) als Spinngas überhitzter, praktisch tropfenfrei aufbereiteter Wasserdampf in den Spinnschacht eingeführt wird,
- c) diese eingesetzte Spinndampfmenge mindestens 20 kg/Schacht/Stunde, vorzugsweise 35 bis 80 kg/ Schacht/Stunde beträgt,
- d) das Gewichtsverhältnis PAN-Feststoff zu durchgesetzter Spinndampfmenge mindestens 1 : 3, vorzugsweise 1 : 3 bis 1 : 5 ist,
- e) die Spinndampftemperatur mindestens 360°C, vorzugsweise 400°C und mehr ist,
- f) die Spinnschachttemperatur mindestens 230°C, vorzugsweise 235 bis 250°C, insbesondere 240 bis 245°C ist,
- g) und eine Präparierung der Fäden im unteren Ende des Spinnschachts mit Wasser oder einer wäßrigen, gegebenenfalls wäßrig-öligen Präparation, die ein Antistatikum enthält, derart vorgenommen wird, daß zur Bündelung zwecks Bandschluß der Feuchtegehalt der Fäden mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf Faserfeststoff ist, und die Fadentemperatur nach Austritt aus dem Spinnschacht maximal 130°C, vorzugsweise unter 120°C beträgt,
und daß die Spinnfäden, gegebenenfalls direkt kontinuierlich,
nachbehandelt werden.
Das Verfahren beinhaltet insbesondere eine an die Verspinnung
angeschlossene kontinuierliche Behandlung der
gegebenenfalls aus mehreren Schächten zusammengefaßten
Kabel durch Verstrecken (ohne wäßrige Bäder), Kräuseln,
gegebenenfalls Schrumpfen und gegebenenfalls Schneiden,
wobei die Fadenkabel während des gesamten Verfahrens mit
keiner weiteren Wasch- oder Extraktionsflüssigkeit für
das Spinnlösungsmittel als dem Wasser der Präparation
im Spinnschacht in Kontakt treten, die Faserkabeltemperatur
beim Verstrecken mindestens 90°C (für HS-Fasern)
bzw. mindestens 105°C (für nicht HS-Fasern), vorzugsweise
90 bis 120°C für HS-Fasern und 110 bis 130°C für
nicht HS-Fasern ist und das Streckverhältnis von 1 : 2 bis
1 : 15, vorzugsweise 1 : 3 bis 1 : 12 ist; bei Hochschrumpffasern
gelten andere Verstreckbedingungen, wie dort
angegeben (1 : 2,5 bis 1 : 4 bei <90 bis 120°C).
Der Verstreckung folgt im allgemeinen eine Kräuselung
des Fadenkabels, vorzugsweise mit einer (Hochgeschwindigkeits-)
Stauchkammerkräusel oder insbesondere einer
Blas-Dampf-Kräusel, wobei gegebenenfalls in den Fäden
anschließend mit Heißluft oder Dampf, vorzugsweise mit
Dampf aus der Kräuseleinrichtung der Schrumpf der Fäden
auf <35°C oder praktisch ganz (0 bis 3% Schrumpf)
beseitigt wird.
Das Verfahren kann auch so durchgeführt werden, daß nach
einer bestimmten Verstreckung von nur 1 : 2,5 bis 4,0 bei
Bandtemperaturen von 90-120°C das Band in einer Stauchkräuselkammer
gekräuselt wird und anschließend gekühlt
und geschnitten wird und so ein Hochschrumpffaden mit
<35% Schrumpf hergestellt werden kann.
Die praktisch lösungsmittelfreien Fäden und Fasern,
welche auch praktisch trocken sind (z. B. Feuchtegehalt
kleiner 1 Gew.-% Wasser), lassen sich auch trocken
kräuseln, wodurch eine beständigere Kräuselung als bei
Lösungsmittel- und/oder höheren Wassergehalte enthaltenden
Fasern erzielt wird. Derartig trocken gekräuselte,
nicht zu hoch präparierte, praktisch feuchtefreie Fasern
lassen sich in der Sekundärspinnerei zu Garnen mit
höherer Verarbeitungsgeschwindigkeit und besserer Garnausbeute
verarbeiten.
Die nach den Verfahren anfallenden, wenig Präparationen
enthaltenen, praktisch trockenen Fasern sind nahezu unbegrenzt
lagerfähig. Dies war bei den bisherigen Hoch
schrumpftypen, die z. B. 2 bis 3 Gew.-% Präparation und
3 bis 7 Gew.-% Feuchte enthielten, nicht der Fall. Dadurch
verbot sich z. B. bisher der Versand von HS-Fasern
in Containern oder ähnlichen, in Ländern, wo während des
Transportes die Temperaturen anstiegen. Diese Beschränkung
entfällt bei den erfindungsgemäß hergestellten
Hochschrumpffasern und stellt einen enormen Vorteil
dar.
Für das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich die beim
Trockenspinnprozeß üblichen Geschwindigkeiten von 150
bis 500 m/min ohne weiteres in etwa nachstellen, wenn
man zwischen 200 bis 400% verstreckt. Es wurden so Endgeschwindigkeiten
von vorzugsweise 300 bis 1200 m/min
erzielt, die technisch im kontinuierlichen Verfahren
noch beherrschbar sind.
Die Kräuselung wird bei HS-Fasern vorzugsweise in einer
Stauchkammer durchgeführt. Bei Produktionsgeschwindigkeiten
oberhalb 200 m/min wird vorzugsweise eine besondere
Form der Stauchkammer verwendet, wie sie in der
Deutschen Patentanmeldung DE-A 36 31 905 beschrieben
wird. Das gekräuselte Kabel wird anschließend zu Stapelfasern
geschnitten und in Ballen gepreßt. Da das Hochschrumpfkabel
ferner in trockenem Zustand gekräuselt
werden kann, wird auch eine außerordentlich hohe Haftung
und eine sonst für Acrylhochschrumpffasern nicht be
kannte, sehr hohe Kardiergeschwindigkeit von 100 m/min
und mehr, in der Sekundärspinnerei erzielt. Ein weiterer
Vorteil der Trockenhitzeverstreckung ist auch die sehr
gute Stapelverteilung mit extrem niedrigen Kurz- und
Langfaseranteilen. Diese Vorteile sind bei herkömmlichen
Verfahren infolge zwischengeschalteter Waschprozesse
nicht erzielbar. Ferner zeigen die Fasern einen ausgezeichneten
Weißgrad.
DerWeißgrad nach Berger (WB) wurde durch Messung der
Normfarbwerte X, Y, Z am Hunter-Dreifilterphotometer be
stimmt.
Es gilt folgende Bezeichnung:
WB=RY+3(RZ-RX)
X=0,783 Rx+0,198 RZ
Y=RY
Z=1,182 RZ
X=0,783 Rx+0,198 RZ
Y=RY
Z=1,182 RZ
Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung
der Erfindung, ohne sie selbst einzugrenzen. Sämtliche
Teil- und Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders
vermerkt, auf das Gewicht.
700 kg Dimethylacetamid (DMAC) wurden in einem Kessel bei
Raumtemperatur unter Rühren mit 246 kg eines Acrylnitril
copolymerisats (K-Wert 81) aus 93,6% Acrylnitril,
5,7% Acrylsäuremethylester und 0,7% Natriummethallylsulfonat
vermischt. Die Suspension wurde über eine Zahnradpumpe
in einen mit Rührwerk versehenen Spinnkessel
gepumpt. Dann wurde die Suspension in einem doppelwandigen
Rohr mit Dampf von 4 bar erhitzt. Die Verweilzeit
im Rohr betrug 5 Minuten. Die Spinnlösung, welche am
Rohrausgang eine Temperatur von 138°C aufwies und eine
Viskosität von 57 Kugelfallsekunden (24,9 Pa · s), gemessen
bei 80°C, besaß, wurde nach Verlassen der Auf
heizvorrichtung auf 90°C abgekühlt, filtriert und direkt
einer Spinnanlage mit 60 Spinnschächten zugeführt.
Die Spinnlösung wurde aus 1380-Lochdüsen, Düsenloch
durchmesser 0,20 mm, mit einer Abzugsgeschwindigkeit von
150 m/min versponnen. In den Spinnschächten wurden oberhalb
der Düsen 45 kg entwässert aufbereiteter, überhitzter
Dampf von 400°C pro Spinnschacht in Längsrichtung
zu den Fäden eingeblasen. Die Schachtwandtemperatur lag
bei 240 bis 243°C. Die Spinnschachtleistung betrug
11,7 kg PAN Feststoff/Schacht und Stunde. Das Durch
satzverhältnis PAN-Feststoff/überhitzter Dampf betrug
demnach 1/3,8. Innerhalb der Spinnschächte, ca. 50 mm
vom unteren Spinnschachtende entfernt, wurden die Spinnbändchen
jeweils über zwei höhenversetzt einander gegen
überstehende Schlitzdüsen, wie sie in der deutschen
Patentanmeldung DE 35 15 091 der Anmelderin beschrieben
sind, mit einer wäßrigen, ölhaltigen, antistatischen
40%igen Präparation von 70°C bis 90°C derart benetzt,
das der Ölgehalt der Fäden ca. 0,20 Gew.-%, der Gehalt
an Antistatikum bei ca. 0,05 Gew.-% und die Feuchte
13,2 Gew.-%, bezogen auf den Faserfeststoffgehalt, ausmachte.
Die Temperatur der Spinnfäden unmittelbar unterhalb
der Spinnschächte gemessen lag bei ca. 129°C. Das
durch unmittelbare Zusammenführung der Schachtbändchen
erhaltene Fadenkabel aus 60 Spinnschächten hatte einen
Gesamttiter von 777 600 dtex und einen Restlösungsmittelgehalt
an DMAC von 1,1 Gew.-%, bezogen auf den Fest
stoffgehalt.
Direkt anschließend wurde das warme Kabel über ein auf
130°C beheiztes Streckseptett zur Temperaturangleichung
geschickt und um 360% verstreckt, wobei als zweiter
Klemmpunkt ein Streckseptett mit temperierbaren Walzen
diente. Das Kabel hatte eine Strecktemperatur von 116°C,
gemessen mit dem Strahlungsthermometer KT 15. Unmittelbar
hierauf wurde das verstreckte Kabel einer Blaskräusel
zugeführt, die in einem kurzen Siebbanddämpfer
dampfdicht integriert ist und mit überhitztem Dampf von
160°C betrieben wird. Der in der Blaskräusel eingesetzte
Dampf diente sowohl zur Kräuselung als auch zur Relaxierung
des Faserkabels. Die Verweilzeit im Dämpfer betrug
30 Sekunden, die Temperatur lag bei 125°C. Das fertige
ausgeschrumpfte Kabel wurde anschließend gekühlt und zu
Stapelfasern von 60 mm Schnittlänge geschnitten, verblasen
und zu Ballen verpackt.
Die auf diese Art und Weise in einem kontinuierlichen
Prozeß hergestellten Acrylfasern haben einen Einzelfaserendtiter
von 3,3 dtex. Die Faserfestigkeit beträgt
3,2 cN/dtex und die Dehnung 19%. Die Fasern sind vollkommen
vakuolenfrei und nach Koch- oder Sattdampfbehandlungen
auch völlig vakuolenstabil. Die Fasern besitzen
keinen Kochschrumpf mehr und der Weißgrad nach Berger
beträgt 54,2. Die Dichte der Fasern liegt bei
1,181 g/cm³ und nach einer 10minütigen Behandlung in
kochendem Wasser bei 1,180 g/cm³. Die Fasern lassen sich
auf einer Hochleistungskarde mit 100 m/min weiterverar
beiten.
Direkt anschließend an a) wurde das warme Kabel über
eine 3 m lange Luftstrecke mit Preßluft im Gegenstrom
auf ca. 110°C abgekühlt und über ein auf 100°C beheiztes
Streckseptett zur Temperaturangleichung geschickt. Das
Kabel nahm dabei eine Bandtemperatur von 107°C, gemessen
mit dem Strahlungsthermostat KT 15 (Heimann), an. Anschließend
wurde das Kabel um 250% verstreckt, wobei
als zweiter Klemmpunkt ein Streckseptett mit temperierbaren
Walzen diente. Die Bandtemperaturen nach dem
Streckvorgang betrugen 39 bis 42°C. Unmittelbar hierauf
wurde das verstreckte Kabel einer Kammer zugeführt, wie
sie in der deutschen Patentanmeldung DE-A 36 31 905 der
Anmelderin beschrieben ist, wobei die Öffnung des
Kräuselkammeraustritts größer ist als die Öffnung des
Kräuselkammereintritt nach den Einzugswalzen. Das gekräuselte
Faserkabel wurde anschließend mit umgewälzter
Luft von Raumtemperatur auf einen Siebband gekühlt und
zu hochschrumpffähigen Stapelfasern von 75 mm Länge geschnitten
und einer Packpresse zugeführt.
Die auf diese Weise in einem kontinuierlichen Prozeß
hergestellten hochschrumpffähigen Acrylfasern hatten
einen Einzelfaserendtiter von 3,7 dtex. Der Faserkochschrumpf,
ermittelt in kochendem Wasser beträgt 41,7%.
Die Faserfestigkeit liegt bei 2,0 cN/dtex und die Faserdehnung
bei 28%. Die Dichte vor dem Kochen beträgt
1,181 g/cm³ und nach dem Kochen 1,175 g/cm³. Die Fasern
ließen sich auf einer Hochleistungskarde mit 100 m/min
verarbeiten. Das Kurz- bzw. Langfasermaterial ist im
Stapeldiagramm unter 5%. Die praktisch trockenen Fasern
sind lagerstabil und zeigen auch nach Lagerzeiten von
3 Monaten bei Temperaturen bis 40°C, unveränderte Hoch
schrumpfeigenschaften. Der Weißgrad nach Berger beträgt
52,5.
Für Spinngut vom gleichen Gesamttiter 777 600 dtex
wurden Versuche mit verschiedenen Bandtemperaturen und
Streckgraden gefahren und das Schrumpfverhalten bestimmt.
Die Herstellung der Hochschrumpffasern erfolgt
ansonsten nach den Angaben von Beispiel 1. Es wird nur
bei Streckgraden bis 400% und Bandtemperaturen bis
120°C ein Faserkochschrumpf über 35% erzielt. Bei sehr
niedrigen Bandtemperaturen, z. B. 80°C, wird das Spinngut
offenbar nur "kalt verdehnt". Bei Überschreiten der
Strecktemperatur oder der Streckgrenzen werden nicht
mehr die Hochschrumpffasern erhalten. Es kommt häufig
zu Aufläufen und Abrissen im Streckbereich. In allen
Fällen wird wiederum eine Dichte von größer 1,170 g/cm³
vor und auch nach 10minütiger Behandlung mit kochendem
Wasser gefunden.
Ein Teil des laufenden Kabels aus Beispiel 1 vom Gesamttiter
777 600 dtex wurde nach dem Verstrecken um 360%
einer Hochgeschwindigkeitsstauchkräusel, wie sie in DE-A
36 31 905 der Anmelderin beschrieben ist, zugeführt
und mit einer Geschwindigkeit von 540 m/min stauchkammergekräuselt.
Anschließend wurde das gekräuselte Kabel,
welches ein Bandgewicht von 21,6 g/m aufwies, in einem
kurzen, der Stauchkammer gasdicht angeschlossenen Kanal
30 Sekunden mit Heißluft von 180°C relaxiert. Das fertig
ausgeschrumpfte Kabel wurde hierauf gekühlt, zu Stapelfasern
von 60 mm Schnittlänge geschnitten, verblasen und
zu Ballen verpackt.
Der Einzelfaserendtiter war 3,3 dtex; Faserfestigkeit
=3,0 cN/dtex; Faserdehnung=21%. Die Fasern besaßen
keinen Kochschrumpf mehr und zeigten einen günstigen
Weißgrad nach Berger=49,1. Die Dichte betrug
1,181 g/cm³ und nach 10minütiger Kochbehandlung
1,177 g/cm³. Die Fasern ließen sich auf einer Hochleistungskarde
mit 100 m/min weiterverarbeiten.
Eine Spinnlösung wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt und
an einem Einzelspinnschacht gleicher Dimension versponnen.
In einer Versuchsreihe wurde die Spinndampfmenge
variiert und jeweils der DMAC-Gehalt der Spinnfäden ermittelt.
Alle andere Parameter blieben konstant.
Wie man der Tabelle 1 entnehmen kann, muß das PAN-Feststoff/
Dampfverhältnis mindestens 1 : 3 betragen, um Rest
lösungsmittelgehalte im Spinngut kleiner 3 Gew.-%, bezogen
auf PAN-Feststoff (bei vorgegebener Schachtgeometrie
von einem Schachtdurchmesser von 280 mm) zu erhalten.
a) Eine PAN-Spinnlösung, hergestellt nach Beispiel 1,
wurde wie dort beschrieben, an einem Einzel-Spinnschacht
versponnen. Die Spinnfäden wurden jedoch
nicht im Spinnschacht präpariert. Die Fäden laden
sich elektrisch auf, verfärben sich nach Austritt
aus dem Spinnschacht dunkelbraun und beginnen teilweise
auf den Spulen zu glimmen, wenn sie nicht mit
Wasser abgelöscht werden. Die Fadenausgangstemperatur
betrug dabei mindestens 158°C.
Werden also unter den thermisch sehr belastenden
Spinnbedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
die Fäden ohne wäßrige Benetzung innerhalb des
Schachtes gesponnen, so werden völlig unakzeptable
Ergebnisse erzielt.
b) Fäden gemäß Beispiel 3a wurden außerhalb des Spinnschachtes
mit Wasser oder einer wäßrig ölhaltigen
Avivage präpariert. Es traten ständig Fadenabrisse
und Aufschiebungen zwischen Schachtende und Präparationsvorrichtung
auf. Die Spinnfäden besaßen eine
rauhe und spröde Oberfläche bei schlechtem Rohton
und konnten nur kurzzeitig hergestellt werden. Eine
wäßrige Nachpräparation außerhalb des Schachtes ergab
Fäden mit unzureichendem Verhalten.
c) In einer Versuchsreihe wurde an Spinnfäden, hergestellt
nach Beispiel 1, die Präparationsmenge an
Wasser bzw. einer wäßrigen, ein Antistatikum und
Gleitmittel enthaltenden Präparation bestimmt, die
Fadentemperatur unmittelbar nach Verlassen des
Spinnschachtes gemessen und der Spinnverlauf beurteilt.
Wie man Tabelle 2 entnehmen kann, sind
Feuchtegehalte von mehr als 10 Gew.-% erforderlich
und Fadentemperaturen von höchstens 130°C zulässig,
um eine einwandfreie Weiterverarbeitung des Spinngutes
zu gewährleisten.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern aus
Acrylnitrilpolymerisaten mit mindestens 40 Gew.-%,
vorzugsweise mehr als 85 Gew.-% und insbesondere
mehr als 92 Gew.-% Acrylnitrileinheiten, in gegebenenfalls
direkter, kontinuierlicher Arbeitsweise
des Spinnens und Nachbehandelns, durch Verspinnen
einer Spinnlösung des Polymerisats in Dimethylacetamid
als hochpolarem organischen Lösungsmittel,
in einem Spinnschacht mit überhitztem Wasserdampf,
Verdampfen des überwiegenden Teils des Spinnlösungsmittels
im Spinnschacht, Präparieren des
Spinnkabels, sowie gegebenenfalls direkt angeschlossenem
kontinuierlichem Nachbehandeln der
durch Zusammenfassung mehrerer Spinnkabel erhaltenen
Fadenkabel durch Verstrecken, Kräuseln, gegebenenfalls
teilweises oder vollständiges
Schrumpfen und gegebenenfalls Schneiden zu Fasern,
dadurch gekennzeichnet, daß Dimethylacetamid-Lö
sungen
- a) zu Fäden mit Spinnleistungen von 10 kg und 20 kg/Schacht und Stunde zu einem Spinngut mit <5 Gew.-% Dimethylacetamid,
- b) als Spinngas überhitzter, praktisch tropfenfrei aufbereiteter Wasserdampf in den Spinnschacht eingeführt wird,
- c) diese eingesetzte Spinndampfmenge mindestens 20 kg/Schacht/Stunde, vorzugsweise 35 bis 80 kg/Schacht/Stunde beträgt,
- d) das Gewichtsverhältnis PAN-Feststoff zu durch gesetzter Spinndampfmenge mindestens 1 : 3, vorzugsweise 1 : 3 bis 1 : 5 ist,
- e) die Spinndampftemperatur mindestens 360°C, vorzugsweise 400°C und mehr ist,
- f) die Spinnschachttemperatur mindestens 230°C, vorzugsweise 235 bis 250°C, insbesondere 240 bis 245°C ist,
- g) und eine Präparierung der Fäden im unteren Ende des Spinnschachts mit Wasser oder einer wäßrigen, gegebenenfalls wäßrig-öligen Präparation, die ein Antistatikum enthält, derart vorgenommen wird, daß zur Bündelung zwecks Bandschluß der Feuchtegehalt der Fäden mehr als 10 Gew.-%, bezogen auf Faserfeststoff ist, und die Fadentemperatur nach Austritt aus dem Spinnschacht maximal 130°C, vorzugsweise unter 120°C beträgt,
und daß die Spinnfäden, gegebenenfalls direkt
kontinuierlich, nachbehandelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der eingesetzte Dampf nach Entwässerung, Entspannung
und Nacherhitzung über Wärmetauscher vor
Eintritt in den Spinnschacht praktisch tröpfchenfrei
aufbereitet ist.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zur Verdampfung des Spinn
lösungsmittels benutzte überhitzte Wasserdampf am
Kopf des Spinnschachtes in Längsrichtung oder auch
quer zur Fadenschar über einen Spinngasverteiler
eingeblasen wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine direkt an die Verspinnung
angeschlossene kontinuierliche Behandlung der gegebenenfalls
aus mehreren Spinnkabeln zusammengefaßten
Fadenkabel durch Verstrecken, Kräuseln,
gegebenenfalls Schrumpfen und gegebenenfalls
Schneiden erfolgt, wobei
- h) die Fäden während des gesamten Verfahrens mit keiner weiteren Wasch- oder Extraktionsflüssigkeit für das Spinnlösungsmittel als dem Wasser der Präparation im Spinnschacht in Kontakt treten,
- i) die Faserkabeltemperatur beim Verstrecken min destens 90°C ist
- j) und das Streckverhältnis von 1 : 2 bis 1 : 15, vorzugsweise 1 : 3 bis 1 : 12 ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß nach der Verstreckung eine Kräuselung des
Fadenkabels mit einer (Hochgeschwindigkeits-)Stauchkammerkräuse
oder vorzugsweise einer Blas-Dampfkräusel
erfolgt, wobei in den Fäden anschließend
mit Heißluft oder Dampf von 100°C, vorzugsweise
mit Dampf aus der Kräuseleinrichtung, der Schrumpf
teilweise auf <35% oder praktisch ganz (0 bis 3%)
beseitigt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herstellung von Hochschrumpffasern und
Fäden mit <35% Schrumpf, die aus der Verspinnung
kommenden Faserkabel gegebenenfalls auf 90 bis
120°C gekühlt, die Fadenkabel mit 1 : 2,5 bis 1 : 4,0
bei Temperaturen von 90 bis 120°C - ohne Verwendung
von Flüssigkeitsbädern - verstreckt, die Fäden in
einer (Hochleistungs-)Stauchkräuselkammer gekräuselt
und gegebenenfalls geschnitten werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß man das kontinuierliche Verfahren
mit Kabelstärken von mindestens 100 000 dtex durch
führt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 dadurch
gekennzeichnet, daß der DMAC-Gehalt im Spinngut
<3 Gew.-% bezogen auf PAN-Feststoff ist.
9. Fäden und Fasern, hergestellt nach Verfahren der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Weißgrad der Fäden nach Berger mindestens 40,
vorzugsweise größer als 50 und die Dichte der
Acrylfasern mindestens 1,180 g/cm³ ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904002300 DE4002300A1 (de) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | (kontinuierliche) herstellung von acrylnitrilfaeden und -fasern aus dimethylacetamid-armem spinngut |
JP2033991A JPH04214404A (ja) | 1990-01-26 | 1991-01-22 | 低ジメチルアセトアミド紡糸材料から製造されるアクリロニトリルフイラメントおよび繊維の生産 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904002300 DE4002300A1 (de) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | (kontinuierliche) herstellung von acrylnitrilfaeden und -fasern aus dimethylacetamid-armem spinngut |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4002300A1 true DE4002300A1 (de) | 1991-08-01 |
Family
ID=6398845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19904002300 Withdrawn DE4002300A1 (de) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | (kontinuierliche) herstellung von acrylnitrilfaeden und -fasern aus dimethylacetamid-armem spinngut |
Country Status (2)
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JP (1) | JPH04214404A (de) |
DE (1) | DE4002300A1 (de) |
Families Citing this family (1)
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CN100392162C (zh) * | 2005-10-28 | 2008-06-04 | 浙江金甬腈纶有限公司 | 细旦干法腈纶纤维的制作方法 |
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1990
- 1990-01-26 DE DE19904002300 patent/DE4002300A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-01-22 JP JP2033991A patent/JPH04214404A/ja active Pending
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JPH04214404A (ja) | 1992-08-05 |
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Legal Events
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8130 | Withdrawal |