DE4143105A1

DE4143105A1 - Verfahren zur herstellung von para-aramidfasern mit hoher festigkeit und hohem modul durch mikrowellentemperung

Info

Publication number: DE4143105A1
Application number: DE4143105A
Authority: DE
Inventors: Sibbley Paul Gauntt; Hua-Feng Huang
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1990-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1992-07-02
Also published as: JPH0718518A; NL9102174A; US5175239A; KR920012633A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum schnellen Erhit zen von frisch ersponnenen niemals getrockneten Para- Aramidfasern, etwa aus Poly(p-phenylenterephthalamid) hergestellten Fasern, mit einem dielektrischen Heizgerät zur Erzeugung von Fasern mit hoher Festigkeit und hohem Modul, an das sich verschiedene Bearbeitungsschritte an schließen, die das weitere Erhitzen mit entweder einem dielektrischen Heizgerät oder in einem Strahlungs- oder Konvektionsofen mit anschließender Abkühlung und Aufbrin gung einer Appretur einschließen können.

US-A-38 69 429 und 38 69 430 beschreiben Fasern ver schiedener aromatischer Polyamide unter Einschluß von Poly(p-phenylenterephthalamid) (PPD-T), die unter mäßiger Spannung zu Fasern mit hoher Festigkeit und hohem Modul hitzebehandelt werden können.

JP-A-59-1 16 411, veröffentlicht am 05.07.1984, beschreibt PPD-T-Fasern mit Poren, die durch Auflösung von aliphati schen Polyamiden, die ursprünglich in der Spinnlösung ge löst waren, aus der Faserstruktur, wie gebildet, mit einem Lösungsmittel für das aliphatische Polyamid, das ein Nicht-Lösungsmittel für PPD-T ist, hergestellt wer den. Beispiel 3 dieser Druckschrift beschreibt eine Faser mit einer Dichte von 1,38 g/cm³, einer Einzelfila mentstärke von 24 gpd, einer Dehnung von 2,5% und einem Young-Modul von 870 gpd.

US-A-48 83 634 beschreibt die Hitzebehandlung von niemals getrockneten Poly(p-phenylenterephthalamid)fasern mit Hilfe turbulenter Gasjets und Strahlungsheizöfen unter Erhalt von Fasern mit hohem Modul und hoher Festigkeit.

US-A-35 57 334 beschreibt ein Mikrowellen-Resonanz raumsystem mit einem Zirkulator mit drei Eingängen, der mit einer Mikrowellenenergiequelle, einem Wasservorrat und dem Resonanzraum gekoppelt ist. Das System wird als zum Erhitzen eines nassen Kabels oder Garns geeignet be schrieben, das mit Hilfe von zusammenwirkenden Walzenpaa ren in das System eingespeist und daraus wieder entfernt wird.

Die Erfindung betrifft ein dielektrisches Heizverfahren, in dem niemals getrocknete Para-Aramidfasern schnell er hitzt werden und das ein Filament mit hoher Festigkeit, hohem Modul und, unter ausgewählten Bedingungen, einer verminderten Dichte ergibt.

Das Verfahren beinhaltet als Schritt die Einführung von niemals getrockneten Aramidfasern in eine erste dielek trische Heizvorrichtung mit einer Mikrowellenstrahlung von 100 bis 10 000 Megahertz (MHz), typischerweise 915 bis 2450 MHz, um die Fasern in 0,05 bis 0,5 Sekunden auf 200°C bis 550°C zu erhitzen. Bei Entfernung der Mikrowel lenstrahlung haben die Fasern eine Dichte von 1,30 bis 1,43 g/cm³ oder mehr, eine Garnfestigkeit von mehr als 20, typischerweise 20 bis 30 gpd, und einen Modul von mehr als 800, typischerweise von 800 bis 1200 gpd. Die Fasern können dann der weiteren Verarbeitung unterworfen werden, etwa der Abkühlung und Aufbringung einer Appre tur.

Gemäß einer bevorzugten Verfahrensweise enthalten die den oben beschriebenen dielektrischen Heizschritt verlassen den Fasern noch mehr als 20, typischerweise 20 bis mehr als 100 Gew.-% Feuchtigkeit und werden einer zweiten di elektrischen Heizstufe unterworfen, die die Fasern bis auf 550°C erhitzt und Fasern mit einem höheren Modul von 1200 gpd oder mehr ergibt.

Alternativ können zwei dielektrische Heizvorrichtungen zum Erhitzen der Fasern auf mehr als 500°C unter Verwen dung einer ersten Einheit mit 915 oder 2450 MHz und einer zweiten Einheit mit 2450 MHz verwandt werden. Diese Alternative führt zu Fasern mit Modulen von mehr als 1100 gpd und Dichten von bis zu etwa 1,50 g/cm³.

Alternativ können die Fasern mit einer oder zwei dielek trischen Einheiten in Serie mit Konvektions- oder Strah lungsheizvorrichtungen erhitzt werden, um die Fasern auf mehr als 500°C aufzuheizen, was ebenfalls zu Fasern mit Dichten von bis zu etwa 1,50 g/cm³ und Modulen von mehr als 1100 gpd führt.

Die Erfindung betrifft ferner ein Poly(p-phenylen terephthalamid)filament niedriger Dichte, in dem das Filament interne Risse enthält, die im wesentlichen par allel zur Längsachse des Filaments verlaufen und eine Länge von im allgemeinen dem zehnfachen des Durchmessers des Filaments haben, worin die Risse die Oberfläche des Filaments nicht durchbrechen und zu internen Hohlräumen führen, daß die Filamente eine Dichte von 1,36 bis 1,43 g/cm³ haben.

Trocknes Para-Aramidmaterial wird durch Mikrowellenstrah lung nicht erhitzt, während Wasser natürlich auf seine Siedetemperatur erhitzt wird. Es wurde entdeckt, daß Mi krowellenstrahlung zum Erhitzen von Para-Aramidfasern mit Wasser in der Faserstruktur auf Temperaturen von 100 bis nahezu 500°C oberhalb der Siedetemperatur von Wasser ver wandt werden kann. Die Gründe für dieses überraschende Ausmaß an Aufheizung sind nicht vollständig verstanden.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines einstufi gen Heizverfahrens gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Diagramm eines zweistu figen Heizverfahrens gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine schematische Ansicht des Mikro wellenresonanzraumapplikators, wie er im ersten Schritt gemäß der Erfindung eingesetzt wird.

Fig. 4 zeigt eine Fotomikrografie eines Querschnitts einer erfindungsgemäßen Faser.

Gemäß Fig. 1 wird niemals getrocknetes Garn 11 von einer Vorratsrolle 12 über Führungsrollen 13, 14 und 15 ge speist, um die erwünschte Ausrichtung des Garns sicherzu stellen. Das Garn wird dann durch den Entwässerer 16 ge speist. Im allgemeinen ist der Entwässerer ein Jet aus Luft hoher Geschwindigkeit, der auf das Garn gerichtet ist, oder ein mechanischer Wasserabstreifer, der eine Se rie polierter keramischer Stäbe umfaßt, die so angeordnet sind, daß die Stäbe leicht gegen das Garn drücken, um überschüssiges Wasser zu entfernen. Das überschüssige Wasser ist im allgemeinen Wasser an der Oberfläche des Garns. Die Verwendung des Entwässerers 16 ist als Option vorgesehen. Von dem Entwässerer wird das Garn 11 einem ersten Satz Spannungsrollen 17 und 18 zugeführt. Der Ent wässerer 16 kann auch hinter den Spannungsrollen 17 und 18 und vor dem Mikrowellenapplikator 19 mit Resonanzraum angeordnet sein. Das Garn läuft im allgemeinen 5 bis 12 mal um die Rollen 17 und 18 herum und gelangt dann in den Resonzraum des Mikrowellenapplikators 19, wo es dielek trisch beheizt wird. Die vom Garn absorbierte Mikrowel lenenergie wird auf die unten beschriebene Weise einge stellt, daß sie das Garn auf die erwünschte Temperatur erhitzt, wie sie durch den Temperaturfühler 20 am Ausgang des Resonanzraums des Mikrowellenapplikators 19 gemessen wird. Zur Abkühlung des Garns und zur Verminderung etwa vorhandener elektrostatischer Aufladung auf dem Garn wird vorzugsweise ein leichter Sprühnebel aus Wasser 21 ange wandt. Nachdem das Garn auf einen zweiten Satz Spannungs rollen 22 und 23 geführt wurde, die typischerweise zur Erzeugung einer Spannung von 0,2 bis 10 gpd und vorzugs weise 2 bis 6 gpd eingestellt sind, kann eine Appretur aufgebracht werden (nicht gezeigt) und wird das Garn unter Verwendung eines spannungsgesteuerten Aufwicklers 24 aufgewickelt.

In Fig. 2 ist ein mehrstufiges Heizsystem zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Heizverfahrens beschrieben. Niemals getrocknetes Garn 31 wird von der Vorratsrolle 32 genommen und über die Führungsrollen 33, 34 und 35 ge führt, um die erwünschte Ausrichtung des Garns zu gewähr leisten. Das Garn passiert danach den Entwässerer 36 ähn lich zu dem in Fig. 1 beschriebenen Entwässerer 16. Vom Entwässerer 36 wird das Garn 31 einem ersten Paar Span nungsrollen 37 und 38 zugeführt, das wiederum vor dem Entwässerer 36 angeordnet sein kann. Das Garn 31 geht da nach durch den Resonanzraum des Mikrowellenapplikators 39, wo das Garn 31 auf die erwünschte Temperatur aufge heizt wird, die durch den Temperaturfühler 40 am Ausgang des Resonanzraumes des Mikrowellenapplikators 39 gemessen wird. Das Garn 31 wird dann um ein Paar Spannungsrollen 41 und 42 geführt. Die Rollen 41 und 42 stellen eine Op tion dar, und werden nur dann benutzt, falls das Garn im Resonanzraum der Mikrowellenvorrichtung 39 unter einer anderen Spannung geführt werden soll als in der Heizvor richtung 43 oder falls das aus dem Resonanzraum des Mikrowellenapplikators 39 austretende Garn erhitzt oder abgekühlt werden soll. Ggf. können die Spannungsrollen 41 und 42 intern beheizt oder gekühlt werden. Von den Span nungsrollen 41 und 42 wird das Garn 31 durch die Heizvor richtung 43 geführt. Die Heizvorrichtung 43 kann eine an dere Mikrowellenvorrichtung mit Resonanzraum ähnlich der Vorrichtung 39 sein oder ein anderer Heizungstyp, etwa eine Strahlungsheiz- oder Konvektionsheizvorrichtung. Vom Ausgang der Heizvorrichtung 43 wird das Garn 31 am Tempe raturfühler 44 vorbeigeführt. Ein leichter Sprühnebel aus Wasser 45 wird vorzugsweise angewandt, um das Garn abzu kühlen und etwa vorhandene statische Aufladung des Garns zu vermindern. Nachdem das Garn den letzten Satz Spannungsrollen 46 und 47 passiert hat, wird das Garn un ter Spannung und Verwendung eines spannungsgesteuerten Wicklers 48 aufgewickelt.

Fig. 3 zeigt einen rechteckigen Mikrowellenapplikator mit Resonanzraum, allgemein mit 60 bezeichnet, der für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet ist. Der Applikator umfaßt einen von einem oberen Teil 61 und einem unteren Teil 62 gebildeten Raum. Der obere Teil 61 und der untere Teil 62 haben einen Abstand "d" zueinander, der dazu dient, die Resonanzfrequenz des Raums zur Anpassung an die des Magnetrons einzustellen, um einen vorgegebenen TM lln-Modus anzuregen. Der obere Teil 61 ist so angeordnet, daß er näher oder weiter an den unteren Teil 62 herange führt werden kann, um die Frequenz des Raums auf den ge wünschten Wert einzustellen. Die Basis des unteren Teils 62 ist mit einer Wellenführung 63 ausgestattet, die eine zum unteren Teil 62 benachbarte austauschbare Iris 64 einschließt. Der bevorzugte Mikrowellenapplikator mit Re sonanzraum gemäß der Erfindung ist bei einem oberen Teil 61 und einem unteren Teil 62 in gleichförmigem Abstand zueinander ohne zwischenliegendes Trennelement nach allen Seiten hin offen. Zur Bereitstellung einer Magnetfeldbar riere zur Eindämmung der in dem Raum während des Betriebs der Vorrichtung vorhandenen elektromagnetischen Energie sind kontinuierliche Anordnungen 65 und 66 von Sektionen mit Ferritmaterialien in die peripheren Kanten des oberen Teils 61 und des unteren Teils 62 eingelassen. Während die Breite der Ferritanordnungen 65 und 66 nicht kritisch ist ist der Ort dieser Anordnungen 65 und 66 in Bezug auf die Raumkanten wichtig um den Verlust des elektroma gnetischen Felds auf weniger als 1 mW/cm² unter den Be triebsbedingungen zu begrenzen und gleichzeitig eine Überhitzung der Ferritanordnungen zu vermeiden.

Die von den Teilen 61 und 62 definierte Raumgröße sollte so gewählt sein, daß sie einen TM 11n-Modus und die er wünschte Resonanzbedingung bei der mittleren Frequenz, die im allgemeinen 915 MHz oder 2.450 MHz ist, unter stützt. Die Breite und Höhe des durch die Teile 61 und 62 gebildeten Raums ist so ausgewählt, daß die Resonanz des nächstliegenden Frequenzmodus hinreichend weit entfernt ist, um eine Anregung durch den Effekt einer extremen Bandbreite der Produktfeuchtigkeit oder einer Frequenzän derung der Quelle unwahrscheinlich zu machen.

Das Ende der Wellenführung 63 schließt Sonden 67 und eine mögliche Sonde 68 ein, die sich beide in die Wellenfüh rung 63 hineinerstrecken und von denen 67 mit einem Ge winde versehen und drehbar gelagert ist, so daß das Aus maß, mit dem sie in die Wellenführung 63 hineinragt, ein stellbar ist und die Abstimmung der Impedanz erleichtert. Diese Anordnung erlaubt einen Wechsel im Kopplungsgrad, ohne das System zu demontieren sowie eine Kompensation hinsichtlich der Belastung des Systems durch einfaches Drehen der mit einem Gewinde versehenen Sonde 67. Im Be trieb gelangt die Mikrowellenenergie aus dem Magnetron 69 durch die Wellenführung 70, den Zirkulator 71, die Wel lenführung 63 und die Iris 64 zur Basis des Teils 62 des durch die Teile 61 und 62 definierten Raums. Reflektierte Energie wird durch die Wellenführung 63, den Zirkulator 71 und die Wellenführung 72 in einen Wasservorrat 73 zur Energieabsorption und Umwandlung in Wärme zurückgeführt. Wärme wird aus dem Wasservorrat 73 mit Hilfe eines Wärme austauschers 74 abgeführt.

Im Betrieb zum Erhitzen niemals getrockneter Fasern kann das System durch Einstellen der Entfernung "d" zwischen den Teilen 61 und 62 abgestimmt werden. Beim Erhitzen der Fasern wird Dampf erzeugt, der entweder in Gasform ent fernt oder zu einer Flüssigkeit kondensiert und entfernt werden muß. Der Dampf greift nicht in den Betrieb der Vorrichtung ein. Tatsächlich wird in der Dampfatmosphäre ein Mittel gesehen, dem Garn bessere Zugeigenschaften zu verleihen als in einer Luft- oder inerten Atmosphäre. Der Dampf kann auf verschiedene Weise entfernt werden. Bei spielsweise kann die Oberfläche des durch die Teile 61 und 62 definierten Raums auf einer Temperatur oberhalb des normalen Taupunkts gehalten werden oder der Raum kon tinuierlich mit einem Gas, etwa Luft oder Stickstoff, ge spült werden. Der untere Teil 62 kann ferner so geformt sein, daß er als Drainage für Kondensat dient.

Fig. 4 ist eine Fotografie des Querschnitts einer nach einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Para-Ara midfaser. Der Querschnitt wurde in einem Winkel von 45° zur Achse der Faser erzeugt. Die Fasern dieser Fig. 4 wurden mit einer Rate von etwa 2000°C/s auf eine Tempe ratur von etwa 300°C erhitzt. Es ist festzustellen, daß die Fasern innere Risse haben, die sich nicht durch die Faseroberfläche erstrecken. Die Risse sind länglich und führen zu Fasern mit einer Dichte von weniger als 1,42 g/cm³.

Es wird angenommen, daß die niedrige Dichte der erfin dungsgemäßen Fasern in erster Linie das Ergebnis langer innerer Risse mit im wesentlichen der gleichen Form ist, wie sie im Querschnitt von getrockneten Holzstämmen auf treten, außer das die Risse im allgemeinen nicht die Oberfläche der Faser durchdringen, sofern die Faser auf mehr als etwa 300°C erhitzt worden ist. Faserquerschnitte zeigen, daß diese Risse sich im allgemeinen durch das Zentrum der Filamente erstrecken und als dünne Dreiecke erscheinen, die an ihrer kürzesten Seite mit anderen sol chen Dreiecken im Zentrum der Faser zusammenhängen. In den meisten Fällen haben die Risse das Aussehen einer Mondsichel, jedoch können Sie auch drei Flügel aufweisen. Sie erstrecken sich nicht ununterbrochen über die volle Länge des Filaments, wobei jedoch die Länge eines gegebe nen Risses relativ lang zum Durchmesser des Filaments (< 10X) ist. Wenn die Faser auf höhere Temperaturen von mehr als 300°C erhitzt wird, fangen die Risse an, durch die Haut einiger Filamente zu brechen. Bei hohen Heiztem peraturen (mehr als 500°C) haben praktisch alle Fasern Risse, die die Filamenthaut durchdringen. Wenn weiter er hitzt wird, nimmt die Dichte der Produktfasern von einem Minimum bei etwa 1,3 g/cm³ bei Erhitzungstemperaturen von etwa 300°C auf etwa 1,48 g/cm³ bei 550°C zu.

Para-Aramide sind die hauptsächlichen Polymere der erfin dungsgemäßen Fasern, wobei PPD-T das bevorzugte Para- Aramid ist. Unter PPD-T wird das Homopolymer verstanden, das aus der Mol-für-Mol-Polymerisation von p-Phenylen diamin und Terephthaloylchlorid resultiert sowie ferner Copolymere, die aus der Einbringung kleiner Mengen ande rer Diamine mit dem p-Phenylendiamin und kleinen Mengen anderer Disäurechloride mit dem Terephthaloylchlorid re sultieren. Als allgemeine Regel können andere Diamine und andere Disäurechloride in Mengen von bis zu etwa 10 Mol-% des p-Phenylendiamins oder des Terephthaloylchlorids oder vielleicht geringfügig mehr verwandt werden, mit der ein zigen Maßgabe, daß die anderen Diamine und Disäurechlo ride keine reaktiven Gruppen haben, die in die Polymeri sationsreaktion eingreifen. PPD-T bezeichnet ferner Copo lymere, die aus der Einbringung anderer aromatischer Dia mine und anderer aromatischer Disäurechloride, wie bei spielsweise 2,6-Naphthaloylchlorid oder Chlor- oder Dichlorterephthaloylchlorid resultieren, mit der einzigen Maßgabe, daß die anderen aromatischen Diamine und aroma tischen Disäurechloride in Mengen vorhanden sind, die die Herstellung anisotroper Spinnlösungen erlauben. Die Her stellung von PPD-T ist in den US-Patenten 38 69 429, 43 08 374 und 46 98 414 beschrieben, das Verspinnen von Aramidfasern im US-Patent 37 67 756.

Die inhärente Viskosität (IV), wie sie hier angegeben wird, wird nach der Gleichung bestimmt
IV = ln (η_rel)/c,
worin c die Konzentration (0,5 g Polymer in 100 ml kon zentrierter Schwefelsäure (96% H₂SO₄)) der Polymerlösung ist und η rel (relative Viskosität) das Verhältnis zwi schen den Fließzeiten der Polymerlösung und dem Lösungs mittel bei 30°C in einem Kapillarviskosimeter.

Geeignete Lösungsmittel für Para-Aramidspinnlösungen zur Herstellung von Fasern, wie sie bei der Ausübung der Er findung brauchbar sind, schließen Schwefelsäure, Chlor schwefelsäure, Fluorschwefelsäure und Mischungen dieser Säuren ein. Kleinere Anteile Flußsäure, Trifluormethan sulfonsäure, p-Chlorsulfonsäure oder 1,1,2,2-Te trafluorethansulfonsäure können ebenfalls zugegen sein. Die Schwefelsäure sollte eine Konzentration von wenig stens etwa 98% haben. Rauchende Schwefelsäure kann ver wandt werden.

Die zum Verspinnen der Fasern für den erfindungsgemäßen Einsatz verwandte Spinnlösung sollte weniger als 2% Was ser enthalten und das darin gelöste Polymer weniger als 1% Wasser, um die Polymerzersetzung zu minimieren.

Es ist wünschenswert, daß die Extrusion der Spinnlösung zu einer Faser führt, die ein Polymer mit einer IV von wenigstens 2,5, vorzugsweise wenigstens 3,0 und besonders bevorzugt wenigstens 4,0 enthält.

Die Spinnlösungen enthalten im allgemeinen 30 bis 50 g und vorzugsweise 44 bis 46 g Para-Aramidpolymer pro 100 ml Schwefelsäure. Im allgemeinen liegt die Extrusionstem peratur für die Spinnlösung bei 70°C bis 120°C und vor zugsweise bei etwa 70°C. Unterhalb von 70°C verfestigt sich die Spinnlösung und oberhalb von 120°C wird die Poly merzersetzung zu einem Problem.

Die Spinndüse hat im allgemeinen Löcher von 0,025 bis 0,75 mm (0,1 bis 3,0 mil) Durchmesser und ein Verhältnis der Kapillarlänge zum Lochdurchmesser (L/D) von 1,0 bis 8,3.

Die Jetgeschwindigkeit der durch die Spinndüsenkapillaren durchtretenden Spinnlösung ist nicht kritisch und kann im allgemeinen zwischen 5,1 m/min (70 ft/min (fpm)) bis 350 m/min (1150 fpm) variieren.

Der Spinnstreckfaktor (SSF) ist das Verhältnis der Ge schwindigkeit des Filaments, wenn es das Koagulationsbad verläßt, zur Jetgeschwindigkeit. Spinnstreckfaktoren von 1 bis 14 können verwandt werden. Das untere Ende des SSF ist durch die Fähigkeit des Filaments zur Bildung von Fasern mit gleichförmigem Titer begrenzt. Die obere Grenze des SSF wird durch den Filamentbruch bestimmt. Im allgemeinen führt eine Zunahme des SSF zur Verbesserung der Festigkeit der resultierenden Fasern.

Es ist wesentlich, daß die Spinndüsenfläche vom Koagulie rungsbad durch eine fluide Schicht aus Gas oder einer nicht-koagulierenden Flüssigkeit, wie Tolul, Heptan und dergleichen, getrennt ist. Die Dicke der fluiden Schicht kann 0,1 bis 10 cm und vorzugsweise etwa 0,5 bis 2,0 cm betragen.

Im allgemeinen werden die Filamente nach unten in ein in einem Bad aus der Koalugationsflüssigkeit angeordnetes Rohr extrudiert. Am Grund des Rohrs befindet sich norma lerweise eine Rolle oder ein Streckstift, um die oder den die Filamente herum und dann hinauf und aus dem Ko agulierungsbad hinausgeführt werden.

Zufriedenstellende Ergebnisse können mit Koagulierungsbä dern erzielt werden die von reinem Wasser und Salzlösung bis hin zu 70-%iger Schwefelsäure reichen. Badtemperatu ren im Bereich von -25°C zu mehr als 28°C unter Einschluß von Bädern bis zu 50°C wurden in zufriedenstellender Weise verwandt. Vorzugsweise wird die Badtemperatur unter 10°C und stärker bevorzugt unter 5°C gehalten, um Fasern mit größtmöglicher Festigkeit zu erzielen.

Es ist wichtig, die koagulierten Filamente zur Entfernung von Säure und zur Erzielung von im wesentlichen neutraler Filamente, d. h. frei von Säure oder Base, zu waschen. Wasser allein oder Kombinationen von Wasser und alkali schen Lösungen können für diesen Zweck verwandt werden.

Die gewaschenen, niemals getrockneten Filamente bilden den Ausgangspunkt für die praktische Durchführung der Er findung.

Unter dem Begriff "niemals getrocknet" werden Para-Ara midfasern verstanden, die frisch ersponnen und niemals auf weniger als 20 Gew.-% Feuchte getrocknet wurden, be vor sie dem erfindungsgemäßen Verfahren unterworfen wer den. Obwohl zuvor getrocknete Fasern mit weniger als 20 Gew.-% Feuchtigkeitsgehalt durch Mikrowellenstrahlung hitzebehandelt werden können, ist die Dichteverminderung nicht so groß und sind Festigkeit und Modul kleiner als bei der Verwendung niemals getrockneter Fasern im erfin dungsgemäßen Verfahren. Es wird angenommen, daß zuvor ge trocknete Fasern mit geringerem Feuchtigkeitsgehalt mit diesem Verfahren nicht erfolgreich behandelt werden kön nen, weil der Wasserübergang vom flüssigen zum dampfför migen Zustand im inneren der Faser benötigt wird, um die zur Rißbildung benötigten Druckkräfte und entsprechend eine verminderte Faserdichte zu erzeugen. Im allgemeinen enthalten niemals getrocknete Filamente 0,2 bis 2,0 g in neres Wasser pro g trockenem Polymer.

Die niemals getrockneten Fasern werden vorzugsweise durch eine mechanische Entwässerungsvorrichtung, etwa eine Vielzahl von Stäben zur Entfernung des an den Fasern vor handenen Oberflächenwassers geführt. Dies hilft dabei, das in der Faser enthaltene Gesamtwasser gleichförmiger zu verteilen, was zu einer gleichförmigeren Erhitzung im Resonanzraum des ersten Mikrowellenapplikators führt.

Die Eintrittstemperatur des ersten Mikrowellenapplikators liegt im allgemeinen bei etwa 20°C, obwohl Temperaturen von etwa 10°C bis 40°C ebenfalls zufriedenstellend ver wandt werden können.

Die Mikrowellenapplikatoren mit Resonanzraum werden im allgemeinen auf Frequenzen von 100 bis 10 000 MHz einge stellt. Aufgrund von amtlichen Bestimmungen und wegen der gegenwärtigen Verfügbarkeit von Magnetron-Energie quellen beträgt die Frequenz im allgemeinen 915 oder 2450 MHz.

PPD-T-Fasern gemäß dem Stand der Technik haben eine Dichte von etwa 1,44 bis 1,48 g/cm³. Nach dem erfindungs gemäßen Verfahren können PPD-T-Fasern mit hohem Modul hergestellt werden, die Dichten über den Bereich von etwa 1,3 g/cm³ bis etwa 1,48 g/cm³ mit Festigkeiten bei vorge gebenen Moduln haben, die gleich oder größer sind als die, die aus anderen Hitzebehandlungsmethoden resultie ren.

Zur Herstellung von Fasern mit einer Dichte von weniger als 1,44 g/cm³ und einem Modul von mehr als 800 gpd wer den die Fasern in 0,05 bis 0,5 Sekunden in einem oder mehreren Mikrowellenapplikatoren auf 250°C bis 425°C und vorzugsweise auf 270°C bis 310°C erhitzt. Die Fasern wer den unter einer Spannung von 0,2 bis 10 gpd und vorzugs weise 2 bis 6 gpd im Mikrowellenapplikator gehalten. Für eine maximale Dichteverminderung muß die Heizrate der Fasern wenigstens 1000°C pro Sekunde sein und kann eine Höhe von 5500°C pro Sekunde erreichen.

Zur Herstellung von Fasern mit höherem Modul und höherer Dichte sind wenigstens zwei Mikrowellen-Resonanzraum- Applikatoren bevorzugt, wobei in der letzten Vorrichtung eine höhere Frequenz bevorzugt ist, so daß die Fasertem peratur soweit gesteigert werden kann, daß sie sich 550°C für höchste Moduln und Dichten annähert. Im allgemeinen ist die zweite Vorrichtung in Serie mit der ersten Vor richtung etwa 1/3 m hinter der ersten Vorrichtung ange ordnet, so daß die Fasern direkt von einer Vorrichtung zur nächsten geführt werden.

Zur Erzielung höchster Temperaturen ist es notwendig, die Heizleistung der beiden Vorrichtungen sorgfältig auszuba lancieren. Es muß genug Feuchtigkeit in dem in die zweite Heizvorrichtung eintretenden Garn vorhanden sein, daß die Mikrowellenenergie das Garn heizen kann, sonst wird die erwünschte hohe Temperatur nicht erreicht. Andererseits ist die Feldstärke in der zweiten Einheit nicht ausrei chend für die erwünschte Temperatur, wenn das Garn Feuch tigkeit im Überschuß enthält. Wegen der Schwierigkeit bei der Feuchtigkeitsmessung eines sich bewegenden Fadens und aufgrund von Unterschieden in Produkt und Ausrüstung er folgt dieses Ausbalancieren am besten durch Einstellung während des Betriebs und nicht durch Vorgabe der Feuch tigkeit und der Temperatur. Gleichwohl zeigt die bishe rige Erfahrung, daß Garntemperaturen am Ausgang der ersten Vorrichtung von etwa 300°C angemessen sind.

Testverfahren

Die in einem Testgarn enthaltene Feuchtigkeit wird durch Wiegen einer bekannten Länge des Garns vor und nach dem Trocknen bestimmt. Der Titer ist als das Gewicht, in Gramm, von 9000 m trocknen Garn definiert.

Die Festigkeit ist als Bruchspannung dividiert durch den Titer einer Testfaser angegeben. Der Modul ist als Stei gung einer Linie zwischen den Punkten angegeben, an denen die Zug-Spannungs-Kurve die Linien parallel zur Span nungsachse schneidet, die 11 und 17% der vollen Bruchbe lastung darstellen, umgewandelt in die gleichen Einheiten wie bei der Festigkeit. Die Dehnung ist die prozentuale Längenzunahme beim Bruch. Sowohl die Festigkeit als auch der Modul werden zuerst in gpd-Einheiten berechnet, die, wenn mit 0,8838 multipliziert, dN/tex-Einheiten ergeben. Jede wiedergegebene Messung ist der Durchschnitt von 10 Brüchen.

Die Zugeigenschaften von Garnen werden bei 24°C und 55% relativer Feuchtigkeit nach wenigstens 14stündiger Kondi tionierung unter den Testbedingungen gemessen. Vor dem Test wird jedes Garn bis zu einer Drehungszahl von 1,1 verzwirnt (beispielsweise ein Garn von nominell 1500 den wird mit etwa 0,8 Drehungen/cm verzwirnt. Jede ver zwirnte Probe hat eine Testlänge von 25,4 cm und wird mit 50% pro Minute gedehnt (bezogen auf die ursprüngliche ungestreckte Länge), wobei eine typische Zug/Spannungs- Aufzeichnungsvorrichtung verwandt wird.

Die Drehungszahl (twist multiplier, TM) eines Garnes ist definiert als

TM = (tpi) (denier)^-1/2/(73) = (tpc) (dtex)^-1/2/(30,3)

worin
tpi = Zwirnungen pro Zoll
tpc = Zwirnungen pro Zentimeter

Dichte

Die Faserdichte wird unter Verwendung des in ASTM D1505 85 beschriebenen Dichte-Gradientverfahrens bestimmt. Die Dichtegrenzen gemäß der Erfindung können unter Verwendung von Tetrachlorkohlenstoff und Toluol in der Dichte Gradient-Säule bestimmt werden. Garn-Testproben werden durch Binden eines losen Knotens in einer Garnprobe und Abschneiden des Garns auf beiden Seiten des Knotens er zeugt. Die Knotenprobe wird bei 105°C 15 Minuten vorkon ditioniert und die Garndichte grafisch bestimmt, nachdem die Garnproben das Gleichgewichtsniveau in der Dichte- Gradient-Säule erreicht haben.

Die den ersten Mikrowellenapplikator verlassenden Fasern können um ein Spannungsrollenpaar und danach durch eine zweite Heizvorrichtung geführt werden. Ein zweites Span nungsrollenpaar kann zwischen den Heizvorrichtungen ver wandt werden, falls den Fasern in der zweiten Heizvor richtung eine Spannung verliehen werden soll, die von der den Fasern beim Durchgang durch den anfänglichen Mikrowellenapplikator verliehenen Spannung verschieden ist. Falls die den Fasern in beiden Heizvorrichtungen verliehene Spannung die gleiche sein soll, können diese Spannungsrollen (41, 42, Fig. 2) fortgelassen werden, so fern ihre Anwesenheit nicht zur Änderung der Temperatur der Fasern, die die erste Vorrichtung verlassen, er wünscht ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Erzeugung von Para-Aramidfasern mit hohem Modul verwandt werden, die eine hohe Festigkeit bei einer gewöhnlichen Dichte von 1,44 bis 1,48 g/cm³ oder einer niedrigeren Dichte von weni ger als 1,44 cm³ aufweisen, sowie zur Erzeugung von Fasern von noch höherem Modul und noch höherer Dichte, indem die Heizraten und die Faser-Endtemperatur gesteuert werden.

Für Para-Aramidfasern mit einem Modul von weniger als etwa 1100 gpd reicht ein einziger Hochfreqenzmikrowel lenresonanzraum aus, um die Faser auf etwa 400°C zu er hitzen. Gleichwohl können zwei Mikrowellenresonanzräume verwandt werden, falls dies die Heizleistung erfordert. Die Faserdichte wird nicht vermindert, falls die Heizrate unter etwa 1000°C pro Sekunde liegt. Für Fasern niedri ger Dichte muß die Heizrate 1000°C pro Sekunde über schreiten und die maximale Fasertemperatur zwischen 250°C und 425°C, vorzugsweise zwischen 270°C und 310°C, liegen.

Wenn die Fasern dementsprechend schnell erhitzt werden, gehen sie eine Dichteverminderung ein, die auf die Erzeu gung von internen longitudinalen Poren oder Rissen zu rückgeht. Die Oberfläche dieser Fasern bleibt intakt und wird von den Rissen nicht durchbrochen. Bei Fasertempera turen oberhalb von etwa 310°C und insbesondere oberhalb von 425°C neigen diese Risse gleichwohl dazu, zur Ober fläche durchzubrechen, mit dem Ergebnis, daß die schein bare Faserdichte auf mehr als 1,42 g/cm³ zunimmt.

Für Fasern mit Moduln von mehr als 1100 gpd werden hö here Temperaturen benötigt, als einfach unter Verwendung eines einzigen Mikrowellenresonanzraumes und praktischer industrieller Frequenzen erzielt werden können. Diese hö heren Temperaturen können durch Durchleiten der Fasern durch zwei oder mehr Mikrowellenresonanzräume in Serie erreicht werden. Bei richtiger Steuerung können dadurch Temperaturen von 550°C erreicht werden, was zu Fasern mit einem Modul von bis zu 1200 gpd und Dichten von bis zu etwa 1,50 g/cm³ führt.

Ein alternatives Verfahren zur Erzielung von Fasertempe raturen von 550°C und mehr besteht in der Durchleitung der Faser durch ein oder mehrere Mikrowellenresonanzräume und anschließend durch entweder ein Konvektions- oder ein Strahlungsheizgerät.

Zusätzlich zu hohem Modul und hoher Dichte haben diese auf 550°C erhitzten Fasern einen sehr geringen Feuchtig keitsgehalt, was für die Verwendung in verstärkten Ver bundwerkstoffen mit thermoplastischen oder hitzegehärte ten Harzen gegenüber Elastomeren wünschenswert ist.

Nach dem Verlassen des letzten Heizgerätes werden die Fa sern vorzugsweise mit Wasser übersprüht, um die Tempera tur und die statische Aufladung zu vermindern. Die Sprüh flüssigkeit kann, falls erwünscht, eine Appreturzusammen setzung für die Filamente enthalten. Die Fasern werden dann um ein letztes Paar von Spannungsrollen geführt und schließlich auf einer Rolle oder einer anderen geeigneten Einrichtung aufgenommen.

Beispiele

Das in allen Beispielen verwandte Garn war Poly(p phenylenterephthalamid).

Beispiel 1

Eine Spule von niemals getrocknetem Garn mit ungefähr 0,85 g Wasser pro g trocknem Garn wurde mit 366 m/min (400 yards pro Minute (ypm)) der in Fig. 1 und 3 be schriebenen gesondert angeordneten (off-line) Heizein richtung zugeführt. Die Mikrowellenenergie wurde von einem 30 kW Magnetron mit 915 MHz über einen rechteckigen Resonanzraumapplikator von 0,43 m (17 Zoll Breite), 0,18 m (7 Zoll) Tiefe und 0,89 m (35 Zoll) Länge mit TM 110- Modus zugeführt, der mit Wasser ummantelt war und auf 75°C bis 80°C gehalten wurde. Die Wellenführung wurde mit einem leichten Luftstrom von 400°C gespült, um die An sammlung von Feuchtigkeit zu verhindern. Eine rechteckige Iris von 5,08 cm (2 Zoll) wurde durch Fehlerkorrektur so eingestellt, daß das System Resonanz im gewünschten Be reich zeigte. Beim Durchgang des Garns durch den Raum wurde die Energie auf 3,5 kW eingestellt und der obere Teil angehoben und abgesenkt, bis eine Resonanz frequenzeinstellung für eine Garnausgangstemperatur von 300°C erreicht war. Die dem Garn verliehene Spannung war 2 gpd. Zu diesem Zeitpunkt wurde eine Probe gesammelt und später getestet, die die folgenden Daten ergab: Titer, 370 den; Festigkeit, 24,58 gpd; Dehnung, 2,56%; anfäng licher Modul 870 gpd und Dichte, 1,363 g/cm³. Die nomi nelle Heizrate betrug 2000°C/s, bezogen auf die Ver weildauer im Applikator. Gleichwohl kann die augenblick liche Heizrate am Anfang des Heizcyklus viel höher sein, weil die Heizrate mit der Entfernung des Wassers nach läßt.

Beispiel 2

Es wurde eine Ausrüstung verwandt, die ähnlich zu der in Beispiel 1 beschriebenen war (außer, daß der Raum 0,43 m (17 Zoll) Breite, 0,18 m (7 Zoll) Tiefe und 0,63 m (25 Zoll) Länge aufwies), um zu zeigen, daß die Applikatorge staltung, wenn im TM 110-Modus betrieben, mehrere Garne über eine Breite von 7,62 cm (3 Zoll) gleichförmig erhit zen kann. Vier Fadenläufe von nominal 1140 den, niemals getrocknet, wurden mit 366 m/min (400 ypm) unter einer Spannung von etwa 4 gpd eingeführt und die Garnaus gangstemperatur auf ein Ziel (250°C bis 290°C) einge stellt. Die Temperatur eines jeden Fadenlaufs wurde durch die Verwendung eines Infrarotinstruments bestimmt. Unab hängig von der räumlichen Anordnung der Fadenläufe über die Breite von 7,62 cm (3 Zoll) im Zentrum des Applika tors konnten Unterschiede in ihrer Temperatur nicht nach gewiesen werden.

Vergleichsbeispiel A

Ein Garn mit einem Titer von 1000 den, das auf einer heißen Rolle auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 0,06 g pro Gramm trockenem Garn getrocknet worden war, wurde einem Mikrowellen-Resonanzraum-Heizsystem zugeführt, das ähnlich zu dem in Beispiel 1 beschriebenen war, außer daß der Applikator mit 915 MHz 0,635 m (25 Zoll) lang war. Die Garngeschwindigkeit betrug 183 m/min (200 ypm) und die Spannung 3,5 gpd. Das Garn wurde auf 400°C erhitzt (Gesamtheizrate = 1920°C/s). Eine Probe wurde genommen und mit den folgenden Resultaten getestet: Titer, 917 den. Festigkeit 18,75 gpd; Dehnung, 2,28%; Modul, 741 gpd und Dichte, 1,432 g/cm³.

Obwohl die Dichte wegen der Garnendtemperatur den erwar teten Wert hatte, waren Festigkeit und Modul im Vergleich zu ähnlich behandeltem niemals getrocknetem Garn herabgesetzt.

Beispiel 3

Die Mikrowellenheizbehandlung von Poly(p-phenylen terephthalamid)garnen wurde direkt mit dem Spinnvorgang gekoppelt, indem die heißen Rollen einer Spinneinheit durch ein dielektrisches Heizsystem von 2450 MHz mit einem Mikrowellenresonanzraumapplikator mit TM 110-Modus und einem kreisförmigen Querschnitt von 0,56 m (22 Zoll), ähnlich zu dem in US 35 57 334 beschrieben, ersetzt wur den. Zur Verhinderung der Wasserkondensation an den Wän den des Applikators wurde heißes Wasser im Mantel im Kreis geführt. Ein "niemals getrocknetes" Garn von nomi nell 380 den (Trockengarnbasis) mit etwa 1 g Feuchtigkeit pro g trockenem Garn unter Spannung von etwa 3,8 gpd wurde auf etwa 290°C durch Einstellung der Raumresonanzfrequenzabstimmung erhitzt. Die Einwirkzeit im Applikator betrug 0,08 Sekunden. Die Gesamtheizrate war 3626°C/s. Die Ergebnisse waren: Titer, 381 den; Festigkeit, 21,85 gpd; Dehnung, 2,05%; Modul, 979 gpd und Dichte 1,420 p/cm³.

In einem seperaten Test in einer vertikal angeordneten Einheit wurde gefunden, daß selbst bei nichtbeheizten Wänden und ohne Luft- oder Stickstoffspülung das Konden sat harmlos von den Lippen des Applikators abläuft, vor ausgesetzt, es werden Maßnahmen getroffen, die den Ablauf so wegleiten, daß er nicht in Kontakt mit den Fadenläufen kommt und nicht in die Wellenführung oder die Iris ge langt.

Beispiel 4

Ein zweiter Mikrowellen-Resonanzraum-Applikator wurde verwandt, wie in Fig. 2 gezeigt. Der erste Mikrowellen- Resonanzraum-Applikator war identisch mit dem in Beispiel 2 beschriebenen (915 MHz, TM 110-Modus, 50 kW), wobei je doch die Energie so eingestellt war, daß sie die Garnaus gangstemperaturen ergab, die in Tabelle A unten angegeben sind. Der zweite Mikrowellen-Resonanzraum-Applikator, ähnlich dem in Beispiel 3 beschriebenen, hatte eine Länge von 0,254 m (10 Zoll). In jedem Lauf hatte das Garn 1140 den (Trockenbasis) mit 1 g Wasser pro g Trockengarn. Die Energie des zweiten Mikrowellenapplikators und der Raum abstand wurden so eingestellt, daß das Garn die in Ta belle A unten angegebenen Ausgangstemperaturen hatte. Die Garngeschwindigkeit durch die Mikrowellenapplikatoren be trug 366 m/min (400 ypm) in jedem Lauf. Bei dieser Ge schwindigkeit betrug die Aufenthaltszeit des Garns im er sten Mikrowellenapplikator 0,104 Sekunden und im zweiten dielektrischen Applikator 0,042 Sekunden. Die Eigenschaf ten der erzeugten Garne sind in Tabelle B wiedergegeben.

Tabelle A

Tabelle B

Beispiel 5

Zwei Mikrowellen-Resonanzraum-Applikatoren, identisch mit denen aus Beispiel 4 wurden verwandt. Die Applikatoren hatten einen Abstand von etwa 1/3 m (1 Fuß) und waren, wie unten angezeigt, so eingestellt, daß sie ein sehr hoch moduliges 1140 den, niemals getrocknetes, Garn von hoher Dichte ergaben, das 1 g Wasser pro g trockenem Garn ent hielt. Die Garngeschwindigkeit durch die Applikatoren war 183 m/min (200 ypm) bei einer Spannung von 4,4 g/den. Beide Applikatoren wurden mit Dampf gespült und eine Kondensation dadurch vermieden, daß die Wände der Applikatoren geheizt gehalten wurden. Die Garntemperatur war 290°C am Ausgang des ersten Applikators und 500°C am Ausgang des zweiten Applikators. Die Garnfestigkeit war 21,91 gpd, die Dehnung 1,65% und der Modul 1191 gpd.

Die Faserdichte überstieg 1,47 g/cm³. Die inhärente Visko sität war 5,59.

Beispiel 6

Eine Kombination einer dielektrischen mit einer Konvekti ons/Strahlungsheizeinheit wurde zur Erzeugung eines hoch moduligen und hochdichten Garns von 380 den verwandt. Niemals getrocknetes Garn mit 1 g Wasser pro g trocknem Garnpolymer wurde durch den Mikrowellenapplikator von Beispiel 3 eingespeist, woran sich ein Satz Spannungsrol len, wie in Fig. 2 beschrieben und ein 3,7 m (12 Fuß) langer, 15 cm (6 Zoll) im Durchmesser messender Konvekti ons/Strahlungsheizofen anschloß, durch den Dampf von 594°C gegen die Richtung des Garnweges zirkuliert wurde. Die Garngeschwindigkeit betrug 183 m/min (200 ypm). Die Garnspannung war 6,3 gpd im Mikrowellen-Reso nanzraum-Applikator und 2,2 gpd im Konvekti ons/Strahlungsheizofen. Die Garntemperatur am Ausgang der Mikrowelleneinheit war 300°C. Die zwischengelagerten Spannungsrollen wurden geheizt, um einen Wärmeverlust des Garns vor dem Eintritt in den Ofen zu verhindern. Die Garnfestigkeit war 19,65 gpd, die Dehnung 1,48% und der Modul 1147 gpd. Die Dichte war 1,47 g/cm³. Die inhärente Viskosität war 7,35.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Para-Aramidfasern durch Mikrowellentemperung, dadurch gekennzeichnet, daß man niemals getrocknete Para-Aramidfasern mit 0,2 bis 2,0 g Wasser pro Gramm trocknem Filament in den Resonanzraum wenigstens eines bei Frequenzen von 100 bis 10 000 MHz betriebenen Mikrowellenapplikators einspeist, um die Fasern in 0,05 bis 0,5 Sekunden auf eine Temperatur von 200°C bis 550°C zu erhitzen, wobei sich die Para-Aramidfasern unter einer Spannung von wenigstens 0,2 gpd befinden, so daß Fasern mit einem Modul von wenigstens 800 gpd erhalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit einer Rate von wenigstens 1000°C pro Sekunde erhitzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen durch Mikrowellen im Resonanzraum eines einzigen Mikrowellenapplikators erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Poly(p-phenylenterephthalamid) gebildet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Para-Aramidfasern vor der Einspeisung in den Reso nanzraum des Mikrowellenapplikators um Entwässerungs stäbe herumgeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Para-Aramidfasern beim Verlassen des Resonanzraums des Mikrowellenapplikators mit einem leichten Wasser nebel besprüht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit einer Rate von wenigstens 1000°C pro Sekunde auf 270°C bis 310°C erhitzt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Para-Aramid Poly(p-phenylenterephthalamid) ist und die Fasern eine Dichte von weniger als 1,43 g/cm³ haben.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern in den Resonanzräumen von 2 in Serie geschalteten Mikrowellenapplikatoren auf eine Tempe ratur von wenigstens 425°C erhitzt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern im Resonanzraum eines Mikrowellenapplikators und anschließend in einer Strahlungs/Konvektionsheizvorrichtung auf eine Temperatur von wenigstens 425°C erhitzt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Poly(p-phenylenterephthalamid) gebildet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Poly(p-phenylenterephthalamid) ge bildet werden.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Para-Aramidfasern beim Verlassen des Resonanz raums des zweiten Mikrowellenapplikators mit einem leichten Wassernebel besprüht werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Para-Aramidfasern beim Verlassen der Strah lungs/Konvektionsheizvorrichtung mit einem leichten Wassernebel besprüht werden.

15. Im wesentlichen aus Poly(p-phenylenterephthalamid) bestehendes Filament mit einer longitudinalen Achse und einem Durchmesser, worin das Filament innere Risse im wesentlichen parallel zur longitudinalen Achse auf weist und wobei jeder Riß eine Länge von generell wenigstens dem zehnfachen des Filamentdurchmessers hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Risse (i) nicht die Oberfläche des Filaments durchbrechen und (ii) zu inneren Hohlräumen führen, die Filamente einer Dichte von 1,36 bis 1,43 g/cm³ ergeben.