DE69824127T2

DE69824127T2 - Zusammengesetze Filamente mit hohem Nitrilgehalt

Info

Publication number: DE69824127T2
Application number: DE69824127T
Authority: DE
Inventors: Richard J. Jorkasky; Elena Simona Percec; George S. Li
Original assignee: Institute of Textile Technology
Current assignee: Institute of Textile Technology
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2018-12-04
Also published as: JP2006124904A; CN1110586C; TR199802583A2; ES2217510T3; KR19990062965A; TR199802583A3; ZA9811386B; TW495514B; ID21461A; US6120896A; JPH11241225A; AR017842A1; CA2255875A1; DE69824127D1; EP0922795B1; EP0922795A2; US5902530A; PE20000162A1; EP0922795A3; KR100559102B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft neue Filamente und die Konfiguration solcher Filamente, insbesondere zusanmmengesetzte Filamente mit hohem Nitrilgehalt. Filamente bedeutet hier Filamente, die aus zwei oder mehr Polymeren zusammengesetzt sind, die in einer Mantel-Kern-artigen Konfiguration aufgebaut sind, wobei der Mantel aus einem Polymer aufgebaut ist, das von dem Polymer verschieden ist, das den Kern bildet. Insbesondere beinhaltet ein Polymer ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer und das andere Polymer beinhaltet ein organisches Polymer.
Das einzigartige zusammengesetzte Filament mit hohem Nitrilgehalt liefert eine verbesserte Anfärbbarkeit und Beständigkeit gegen Abrieb, Lösungsmittel, Gas und UV-Licht. Filamente mit hohem Nitrilgehalt werden angewendet, um zusammengesetzte Fasern mit hohem Nitrilgehalt zu formen, die wiederum für gewirkte, gewebte oder nicht gewebte Gegenstände verwendet werden können.
Acrylfasern aus zwei Komponenten, die im Stand der Technik bekannt sind, sind beispielsweise USPN 3 547 763, USPN 4 020 139 und die Japanische Patentanmeldung 6[1994]-189 463. USPN 3 547 763 betrifft Acrylfasern aus zwei Komponenten mit einer modifizierten helikalen oder spiralförmigen Kräuselung. Jede Komponente wird ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus (1) Polyacrylnitril und (2) Copolymeren von mindestens 88% Acrylnitril und 12% copolymerisierbaren Monomeren.
USPN 4 020 139 betrifft ein Verfahren zum Schmelzspinnen einer Vielzahl von exzentrischen Mantel-Kern-Filamenten. Bei dem Verfahren werden Filamente ausgewählt, die zu einem Garn zusammenlaufen, um Kontakt zwischen den dünnen Mantelbereichen des Filaments während der Bearbeitung oder Veredelung zu vermeiden.
Die Japanische Patentanmeldung 6[1994]-189 463 offenbart antistatische Acrylfasern mit einer Mantel-Kern-Struktur, die mit einem Lösungslösemittelprozess hergestellt werden. Die Mantelkomponente besteht aus einem auf Acrylnitril basierenden Copolymer und die Kernkomponente besteht aus einem auf Acrylnitril basierenden Copolymer und einem multifunktionellen Polyetherester.
Schwierigkeiten in der Entwicklung von zusammengesetzten Filamenten mit hohem Nitrilgehalt beruhen auf der Tatsache, dass Polymere verschiedener Zusammensetzungsarten oft inkompatibel miteinander sind. Die Verwendung von zwei verschiedenen Polymeren, sogar mit ähnlichen chemischen Eigenschaften, in einem zusammengesetzten Filament führt oft zur Erzeugung von internen Spannungen, wodurch induziert wird, dass sich das zusammengesetzte Filament spaltet. Zusammengesetzte Acrylfilamente des Standes der Technik sind begrenzt aufgrund der schlechten Faserbildung. Zusätzlich ist das Schmelzspinnen von zusammengesetzten Filamenten problematisch, da viele der Polymere eine geringe Beständigkeit gegenüber einem Abbau durch Wärme haben.
GB-A 2 077 182 offenbart zusammengesetzte leitende Filamente mit einer Korallenkonfiguration. Die nicht leitende Komponente kann ein Acrylpolymer sein, das aus mindestens 85 Gew.-% Acrylnitril abgeleitet ist.
Es ist vorteilhaft, eine zusammengesetzte Faser mit hohem Nitrilgehalt zu erzeugen, bei der eines der als Mantel- oder Kernkomponenten angewendeten Polymere ein lösungsmittelfreies, wasserfreies in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer ist. Weiterhin haben die zusammengesetzten Filamente mit hohem Nitrilgehalt gemäß der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Verarbeitbarkeit und insbesondere verbesserte Spinnbarkeit. Diese und weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Beschreibung der Erfindung weitergeht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein zusammengesetztes Filament mit hohem Nitrilgehalt mit zwei oder mehr Polymeren in einer Mantel-Kern-Beziehung, wobei die Mantelpolymerzusammensetzung von der Kernpolymerzusammensetzung verschieden ist. Ein Polymer des zusammengesetzten Filaments weist ein organisches Polymer auf und das andere Polymer ist ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer mit 50 bis 95 Gew.-% polymerisierbaren Acrylnitrilmonomeren und mindestens einem polymerisierbaren olefinisch ungesättigten Monomer in einem Anteil von 5 bis 50 Gew.-%. Mantel- und Kernpolymer sind entlang der Längsrichtung des Filaments kontinuierlich und die minimale Menge eines Mantelpolymers ist so, dass das Kernpolymer nicht an der Filamentoberfläche freigelegt ist. Das organische Polymer und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer sind in ihrer Beziehung zueinander thermisch stabil.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß weist das zusammengesetzte Filament mit hohem Nitrilgehalt ein organisches Polymer und ein wasserfreies, lösungsmittelfreies in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer in einer Kern-Mantel-Konfiguration auf.
Das organische Polymer schließt synthetische und natürliche Polymere ein, ohne darauf beschränkt zu sein. Das synthetische Polymer schließt, ohne darauf beschränkt zu sein, Polyolefine, wie Polypropylen, Polyethylen und Poly-(4-methylpenten-1); Polyester, wie Polyethylenterephthalat (PET), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyethylennaphthalat (PEN); Polyamide (PA), einschließlich aliphatischer und aromatischer Polyamide, wie Nylons; Polycarbonate, wie Polybisphenol-A-carbonat (PC); Polyimide (PI) wie aliphatisches und aromatisches Polyetherimid; Poly(amidimide); Poly(esterimide); Polystyrole (PS); Polyurethane; Polyvinylchlorid (PVC); Polyketone; Polyphenylenoxid (PPO); Polyvinylalkohol (PVA); Polysulfon; flüssigkristalline Polymere, wie Copolyester von Hydroxybenzoesäure mit 2,6-Naphthoesäure (Vectra); Kevlar^® (erhältlich von DuPont); acrylnitrilhaltige Polymere einschließlich eines wasserfreien, lösungsmittelfreien in der Schmelze verarbeitbaren olefinisch ungesättigten Acrylnitrilpolymers oder eines acrylnitrilhaltigen Polymers, das in einem Lösungsmittel löslich ist, und dgl. ein. Die natürlichen Polymere schließen Wolle, Seide, Baumwolle, Cellulosefasern und dgl. ein, ohne darauf beschränkt zu sein.
Die in dem organischen Polymer angewendeten Monomere können ein Monomer sein oder eine Kombination von Monomeren abhängig von den Eigenschaften, die bei der endgültigen Verwendung den zusammengesetzten Filamenten verliehen werden sollen. Das organische Polymer wird entweder als Mantel- oder Kernkomponente des zusammengesetzten Filaments, aber nicht für beides angewendet.
Das andere angewendete Polymer ist ein wasserfreies, lösungsmitelfreies in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer mit einem Acrylnitrilmonomer, das mit mindestens einem olefinisch ungesättigten Monomer polymerisiert ist (im Folgenden "olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer"). Das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer wird als Kern oder Mantel oder für beides angewendet, wenn es jedoch sowohl für das Kern- als auch Mantelpolymer angewendet wird, dann müssen verschiedene Zusammensetzungen des Polymers für Kern und Mantel verwendet werden. Das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer bildet 50 bis 95 Gew.-%, bevorzugt etwa 75 bis etwa 93 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 85 Gew.-% bis etwa 92 Gew.-% des polymerisierten Acrylnitrilmonomers und mindestens 5 bis 50 Gew.-%, bevorzugt mindestens etwa 7 bis etwa 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 8 bis etwa 15 Gew.-% mindestens eines polymerisierten olefinisch ungesättigten Monomers.
Das angewendete olefinisch ungesättigte Monomer ist eines von mehreren olefinisch ungesättigten Monomeren mit einer C=C-Doppelbindung, das mit einem Acrylnitrilmonomer polymerisierbar ist. Das olefinisch ungesättigte Monomer kann ein einzelnes polymerisierbares Monomer sein, das zu einem Copolymer führt oder eine Kombination von polymerisierbaren Monomeren sein, was zu einem Multipolymer führt. Die Auswahl des olefinisch ungesättigten Monomers oder einer Kombination von Monomeren hängt ab von den Eigenschaften, die dem entstehenden Filament und der Faser für die endgültige Verwendung vermittelt werden sollen.
Das olefinisch ungesättigte Monomer schließt allgemein Acrylate, wie Methylacrylate und Ethylacrylate; Methacrylate wie Methylmethacrylat; Acrylamide und Methacrylamide und jedes der N-substituierten Alkyl- und Arylderivate davon, wie Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid; Maleinsäure und deren Derivate, wie N-Phenylmaleimid; Vinylester, wie Vinylacetat; Vinylether, wie Ethylvinylether und Butylvinylether; Vinylamide, wie Vinylpyrrolidon; Vinylketone, wie Ethylvinylketon und Butylvinylketon; Styrole, wie Methylstyrol, Styrol und Indol; halogenhaltige Monomere, wie Vinylchlorid, Vinylbromid und Vinylidenchlorid; ionische Monomere, wie Natriumvinylsulfonat, Natriumstyrolsulfonat und Natriummethylsulfonat; säurehaltige Monomere, wie Itaconsäure, Styrolsulfonsäure und Vinylsulfonsäure; basehaltige Monomere, wie Vinylpyridin, 2-Aminoethyl-N-acrylamid, 3-Aminopropyl-N-acrylamid, 2-Aminoethylacrylat, 2-Aminoethylmethacrylat und Olefine, wie Propylen, Ethylen, Isobutylen ein, ohne darauf beschränkt zu sein.
Eine beispielhafte Methode, um das in der Schmelze verarbeitbare Multipolymer mit hohem Nitrilgehalt herzustellen, wird in USPN 560222 mit dem Titel "A Process for Making a Polymer of Acrylnitrile/Methacrylonitrile/Olefinically Unsaturated Monomers" und in USPN 5618901 mit dem Titel "A Process for Making a High Nitrile Multipolymer Prepared from Acrylonitrile and Olefinically Unsaturated Monomers" beschrieben.
Das Kernpolymer hat eine andere Zusammensetzung als das Mantelpolymer. Das organische Polymer und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer sind thermisch stabil in Beziehung zueinander. Das organische Polymer oder das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer ist entweder die Kernkomponente oder die Mantelkomponente des zusammensetzten Filaments abhängig von der Anwendung und von den chemischen und physikalischen Eigenschaften der Polymere, wie den Schmelzflusseigenschaften, dem Molekulargewicht, der Zusammensetzung und dgl. Bei der Erfindung ist der Anteil des Kernpolymers in dem Filament im Bereich von etwa 1 bis etwa 99 Gew.-%, bevorzugt etwa 5 bis etwa 95 Gew.-% und bevorzugter etwa 10 bis etwa 90 Gew.-% des Filaments. Das Mantelpolymer in dem Filament liegt in einem Bereich von etwa 99 bis etwa 1 Gew.-%, bevorzugt etwa 95 bis etwa 5 Gew.-% und bevorzugter etwa 90 bis etwa 10 Gew.-% des Filaments. Die minimale Menge an Mantelpolymer ist so, dass das Kernpolymer nicht an der Filamentoberfläche freigelegt ist. Die Verteilung von Kernpolymer und Mantelpolymer ist gleichmäßig und homogen über das zusammengesetzte Filament.
Die Zusammensetzung des für den Mantel verwendeten Polymers und Zusammensetzung des für den Kern verwendeten Polymers werden getrennt hergestellt. Das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer wird mit bekannten Polymerisationsverfahren hergestellt. Das organische Polymer wird mit bekannten Polymerisationsverfahren hergestellt.
Das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer wird in der Schmelze verarbeitet in einem wasserfreien lösungsmittelfreien System; Spurenmengen von Wasser als Verunreinigung können jedoch bis zu 3%, bevorzugt 1% oder weniger vorliegen. Das Verfahren zur Herstellung des zusammengesetzten Filaments mit hohem Nitrilgehalt gemäß der Erfindung beinhaltet das Extrudieren sowohl des organischen Polymers als auch des olefinisch ungesättigten Acrylnitrilpolymers. Das organische Polymer und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer werden entweder als Co-Mischung oder als getrennte Mischungen extrudiert. Dies wird durch die Zusammensetzung jeden Polymers bestimmt; wenn z. B. die Polymerzusammensetzung für den Mantel und die Polymerzusammensetzung für den Kern nicht mischbar sind aufgrund des Molekulargewichts, der Schmelzviskosität oder der chemischen oder physikalischen Eigenschaften, dann werden Mantelpolymer und Kernpolymer co-gemischt und in einer Spinndüse extrudiert, die die Kern-Mantel-Konfigurationen formt. Wenn die Mantelpolymer- und Kernpolymerzusammensetzungen ausreichend kompatibel für eine Wechselwirkung sind aufgrund des Molekulargewichts, der Schmelzviskosität oder der chemischen oder physikalischen Eigenschaften, dann werden die Polymere in getrennten Extrudern verarbeitet. Dann wird jeder Polymerstrom getrennt in einer Spinndüse extrudiert, die jeden getrennten Strom aufnimmt, um eine Kern-Mantel-Konfiguration zu bilden. In einer anderen Ausführungsform, wenn das Kernpolymer eine vorgeformte Faser ist, dann wird das Mantelpolymer extrudiert und auf die vorgeformte Faser gesponnen unter Verwendung einer Spinndüse, die den vorgeformten Filamentkern ummantelt. Die Spinndüsen haben ein bis mehrere tausend Löcher und die Löcher können weiter in einer spezifischen Form geformt sein, so dass das entstehende Kern-Mantel-Filament eine profilierte Form hat.
Die Temperatur in jeder Zone der Extrusion und des Spinnens ist abhängig von der thermischen Abbautemperatur der Zusammensetzung des Mantelpolymers und des Kernpolymers. Die zusammengesetzten Filamente können jeden gewünschten Querschnitt haben, abhängig von der angewendeten Spinndüse und der endgültigen Verwendung der Faser.
Die zusammengesetzten Filamente aus der Spinndüse werden dann als Faserbündel mit einer festen Geschwindigkeit gesammelt. Die zusammengesetzten Faserbündel durchlaufen andere übliche Verarbeitungsstufen, wie Ziehen, Erhitzen, Kühlen, Entspannen, Ausrüsten und dgl., je nachdem, was für die endgültige Produktverwendung der zusammengesetzten Faser erwünscht ist. Solche Verarbeitungsstufen können aufeinander folgend oder stoßweise in Intervallen erfolgen. Das zusammengesetzte Filament kann orientiert werden, indem das zusammengesetzte Filament auf einer oder mehreren Walzen mit zunehmenden Geschwindigkeiten gezogen wird. Das zusammengesetzte Filament kann alternativ durch Schwerkraft oder einen Strahl eines Hochgeschwindigkeitsgases, von Luft oder dgl. orientiert werden. Das zusammengesetzte Filament kann gehärtet werden, um die inneren Spannungen des Filaments zu entspannen. Das zusammengesetzte Filament kann entspannt werden entweder nach der Orientierung, gleichzeitig mit der Wärmehärtung oder nach der Wärmehärtung. Übliche Nachbehandlungsmethoden können an dem zusammengesetzten Filament angewendet werden. Das zusammengesetzte Filament mit hohem Nitrilgehalt kann weiter modifiziert werden durch Verwendung verschiedener Farbstoffe, Pigmente, Mattierungsmittel, Gleitmittel, Klebstoffe, Additive, Stabilisatoren und dgl. Eine zusätzliche Behandlung kann angewendet werden, um die Eigenschaften des zusammengesetzten Filaments weiter zu modifizieren, solange diese Stufen keine schädliche Wirkung auf die Eigenschaften des zusammengesetzten Filaments mit hohem Nitrilgehalt haben.
Spezifische Ausführungsform
Die folgenden Beispiele zeigen die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer unter Anwendung von etwa 85% Acrylnitril und etwa 15% Methylacrylatharzschnitzeln und Polypropylenpellets, hergestellt von Fina mit einem Schmelzflussindex von 18. wurden als Co-Mischung durch einen Extruder nur etwa 1,25 inch mit vier Zonen und einer Düse extrudiert. Die Zonentemperaturen und die Düsentemperatur wurden eingestellt auf etwa 185°/185°/185°/185°/185°C. Das entstehende Extrudat lieferte einen Polypropylenkern, der mit einem olefinsch ungesättigten Acrylnitrilpolymermantel umhüllt war.
Die zusammengesetzten Filamente wurden mit einem Lichtmikroskop untersucht unter Verwendung eines kreuzpolarisierenden Lichtmikroskops von Leitz (Laborlux 12 pol), das mit einem beheizbaren Objekttisch von Mettler ausgestattet war. Es wurde mit Lichtmikroskop festgestellt, dass das zusammengesetzte Filament eine Kern/Mantel-Konfiguration hatte. Das Mantelpolymer erschien als kontinuierliche Schicht, die das Kernpolymer umgab. Der Mantel war leicht verfärbt und zeigte, wenn er spanend bearbeitet wurde, einen weißen Polypropylenkern.
Die Zusammensetzung des Mantels wurde mit Differenzialscanningkalorimetrie unter Anweudung eines Perkin Elmer DSC7, das mit einer Computerdatenstation verbunden war, bestätigt. Das Thermogramm des Mantels zeigte, dass er eine Glasübergangstemperatur von etwa 84,3°C, eine Schmelztemperatur von etwa 226°C und eine Kristallisationstemperatur von etwa 186,9°C hatte, was die Eigenschaften des polymerisierten Acrylnitrilmethylacrylatpolymers sind.
Die Differenzialscanningkalorimetrie-Analyse des Kerns zeigte, dass das Material bei etwa 165,1°C schmolz und bei etwa 107,4°C kristallisierte, was die Eigenschaften von Polypropylen sind.
Die Ergebnisse zeigten eine kontinuierliche Schicht von Mantelpolymer mit eingekapseltem Kernpolymer. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, dass das Mantelpolymer Acrylnitrilmethylacrylatpolymer war und dass das Kernpolymer Polypropylen war. Weiterhin zeigten die Ergebnisse, dass jedes Polymer gleichmäßig in einer Mantel/Kern-Konfiguration verteilt war.

Claims

Zusammengesetztes Filament mit hohem Nitrilgehalt mit zwei oder mehr Polymeren, die in einer Mantel/Kern-Konfiguration angeordnet sind, wobei Mantel- und Kernpolymer sich kontinuierlich entlang der Längsrichtung des Filaments erstrecken, wobei die minimale Menge an Mantelpolymer so ist, dass das Kernpolymer nicht an der Filamentoberfläche freigelegt wird, wobei sich die Mantelpolymerzusammensetzung von der Kernpolymerzusammensetzung unterscheidet und wobei eines der Polymere ein organisches Polymer aufweist und ein zweites Polymer ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer mit 50 bis 95 Gew.-% polymerisierbarem Acrylnitrilmonomer und mindestens einem olefinisch ungesättigten polymerisierbaren Monomer in einem Anteil von 5 bis 50 Gew.-% ist und wobei das organische Polymer und das olefinisch ungesättigte Acrylnitrilpolymer in Beziehung zueinander thermisch stabil sind.
Filament nach Anspruch 1, wobei das Mantelpolymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus olefinisch ungesättigtem Acrylnitrilpolymer, dem organischen Polymer und Kombinationen davon.
Filament nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Kernpolymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus olefinisch ungesättigtem Acrylnitrilpolymer, organischem Polymer und Kombinationen davon.
Filament nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kernkomponente in einem Bereich von 1 bis 99 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 95 Gew.-% und bevorzugter 10 bis 90 Gew.-% des Filaments vorliegt.
Filament nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mantelkomponente in einem Bereich von 99 bis 1 Gew.-%, bevorzugt 95 bis 5 Gew.-% und bevorzugter 90 bis 10 Gew.-% des Filaments vorliegt.
Filament nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verteilung von Mantelpolymer und Kernpolymer jeweils kontinuierlich und gleichmäßig entlang der Längsrichtung des Filaments ist und jedes homogen in dem gesamten Filament ist.
Filament nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das olefinisch ungesättigte Monomer ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus Methylacrylaten, Ethylacrylaten, Acrylamiden und Methylacrylamiden und deren substituierten Alkyl- und Arylderivaten, Maleinsäure und deren Derivaten, Vinylestern, Vinylethern, Vinylamiden, Vinylketonen, Styrolen, halogenhaltigen Monomeren, ionischen Monomeren, säurehaltigen Monomeren, basehaltigen Monomeren, Olefinen und Kombinationen davon.
Filament nach Anspruch 7, wobei das olefinisch ungesättigte Monomer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Methylmethacrylat, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid; N-Phenylmaleimid; Vinylacetat, Ethylvinylether und Butylvinylether, Vinylpyrrolidon, Ethylvinyl keton, Butylvinylketon, Methylstyrol, Styrol, Indol, Vinylchlorid, Vinylbromid, Vinylidenchlorid, Natriumvinylsulfonat, Natriumstyrolsulfonat, Natriummethylsulfonat, Itaconsäure, Styrolsulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Vinylpyridin, 2-Aminoethyl-N-acrylamid, 3-Aminopropyl-N-acrylamid, 2-Aminoethylacrylat, 2-Aminoethylmethacrylat, Propylen, Ethylen, Isobutylen und Kombinationen davon.
Filament nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das organische Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polyestern, Polyimiden, Polycarbonaten, Polyamiden, Polyamidimiden, Polyesterimiden, Polystyrolen, Polyurethanen, Polyvinylchlorid, Polyvinylalkohol, Polyketonen, Polyphenylenoxid, Polysulfon, acrylnitrilhaltigen Polymeren, flüssigkristallinen Polymeren, Cellulose, Wolle, Seide, Baumwolle und Kombinationen davon.
Filament nach Anspruch 9, wobei das organische Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen, Polyethylen, Poly-(4-methylpenten-1), Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthtalat, Nylon, Polybisphenol-A-carbonat, Polyetherimid, Co-Polyester von Hydroxybenzoesäure mit 2,6-Naphthoesäure, lösungsmittelfreien, wasserfreien, in der Schmelze verarbeitbaren acrylnitrilhaltigen Polymeren und Kombinationen davon.
Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Filaments mit hohem Nitrilgehalt mit einer Kernkomponente, die innerhalb einer Mantelkomponente angeordnet ist, wie in Anspruch 1 definiert, wobei das Verfahren die Stufen umfasst, dass (1) ein organisches Polymer und ein lösungsmittelfreies, wasserfreies, in der Schmelze verarbeitbares olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer hergestellt werden, (2) sowohl organisches Polymer als auch olefinisch ungesättigtes Acrylnitrilpolymer extrudiert werden und (3) jedes Polymerextrudat gesponnen wird, um das zusammengesetzte Filament zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiter die Stufe aufweist, dass in den Extruder Wärmestabilisatoren, Verfahrenshilfsstoffe, ein Farbkonzentrat mit einem polymeren Träger, ein Pigment, ein Tensid und Kombinationen davon gegeben werden und wobei das Farbkonzentrat mit weniger als 5% des Gewichts der fertigen Faser zugegeben wird, was zu einem gefärbten Filament führt.
Verfahren nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, das weiter die Stufe aufweist, dass ein Pigment zu mindestens einem der Polymere zugegeben wird vor der Extrusionsstufe, was zu einem gefärbten zusammengesetzten Filament führt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stufe des Spinnens einschließt, dass das Extrudat in eine Spinndüse eintritt, wobei die Spinndüse ein bis mehrere tausend Löcher aufweist und wobei das Spinndüsenloch eine spezifische Form hat und das zusammengesetzte Filament die Spinndüse in einer profilierten Form verlässt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin die Stufe umfasst, dass das Mantelpolymer und das Kernpolymer als Co-Mischung hergestellt werden und dann die Polymer-Co-Mischung in eine Spinndüse extrudiert wird, die ein zusammengesetztes Filament mit Kern-Mantel-Kontguration formt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin die Stufen aufweist, dass die Mantelpolymer- und Kernpolymerzusammensetzungen als getrennte Mischungen hergestellt werden und dann getrennt jeder Polymerstrom in eine Spinndüse extrudiert wird, dann jeder getrennte Strom zu einem zusammengesetzten Filament mit Kern/Mantel-Konfiguration versponnen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin die Stufe aufweist, dass das extrudierte Mantelpolymer ein Kernpolymer ummantelt, wobei das Kernpolymer eine vorgeformte Faser ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Temperatur bei der Extrusion und den Spinnstufen abhängig ist von den Zusammensetzungen von Mantelpolymer und Kernpolymer.
Verfahren nach Anspruch 11, das weiterhin die Stufe aufweist, dass das zusammengesetzte Filament mit einer festen Geschwindigkeit auf einen Aufwickelblock aufgenommen wird, was zu einer Faser wie gesponnen führt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin Stufen des Ziehens, Erhitzens, Kühlens, Entspannens, der Zugabe von Appretur und Kombinationen davon aufweist, wie für die endgültige Verwendung der zusammengesetzten Fasern gewünscht, und dann die zusammengesetzten Fasern gesammelt werden.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei die selektiven Stufen aufeinander folgend oder in Intervallen erfolgen können.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das weiterhin eine Stufe aufweist, bei der ein zusammengesetztes Filament in ein Material umgewandelt wird ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Garn, gewebten Material oder gewirkten Garn, einer Non-woven-Bahn, einem Textilerzeugnis oder Kombinationen davon.