DE928544C

DE928544C - Process for the production of threads, hair, bristles and the like. Like. Made of polyvinyl chloride

Info

Publication number: DE928544C
Application number: DEB16278A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Fikentscher; Friedrich Dr Lieseberg
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1951-08-12
Filing date: 1951-08-12
Publication date: 1955-06-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Fäden, Haaren, Borsten u. dgl. aus Polyvinylchlorid Zur Herstellung von Fäden, Haaren oder Borsten aus Polyvinylchlorid mußte man bisher zur Erzielung einer Löslichkeit in normalen organischen Lösungsmitteln oder Lösungsmi.ttelgemischen, z. B. Aceton oder acetonhaltigen Gemischen, entweder das Polyvinylchlorid zwecks Verbesserung der Löslichkeit nachchlorieren oder Mischpolymerisate mit leichterer Löslichkeit als Polyvinylchlorid herstellen oder aber sich auf ein reines Polyvinylchlorid beschränken, das zwecks Erzielung einer genügenden Löslichkeit in den für Polyvinylchlorid bekannten Lösungsmitteln nur Polymerisationsgrade bis. zu einer gewissen Grenze, nämlich bis zu la-Werten unter 65, besitzt. Die aus diesen Polymerisaten hergestellten Spinnerzeugnisse besitzen teilweise geringe mechanische Festigkeit, weil die Polymerisate nicht hochpolymer genug sind, oder eine unbefriedigende Wärmebeständigkeit, soweit Misc!hpolymerisate verwendet wurden.Process for the production of threads, hairs, bristles and the like from polyvinyl chloride For the production of threads, hair or bristles from polyvinyl chloride you had to previously to achieve solubility in normal organic solvents or solvent mixtures, z. B. acetone or acetone-containing mixtures, either the polyvinyl chloride for the purpose Post-chlorination to improve solubility or copolymers with lighter ones Establish solubility as polyvinyl chloride or rely on a pure polyvinyl chloride limit this in order to achieve sufficient solubility in those for polyvinyl chloride known solvents only degrees of polymerization up to. to a certain limit, namely up to la values below 65. Those made from these polymers Spinning products sometimes have low mechanical strength because the polymers are not high enough polymer, or an unsatisfactory heat resistance, so far Mixed polymers were used.

Es wurde nun gefunden, daß man Fäden, Haare, Borsten u. dgl. mit -besonders guten mechanischtechnologischen Eigenschaften aus Polyvinylchloridlösungen herstellen kann, wenn man Polyvinylchloriid dazu verwendet, das einen k-Wert (Maß für Polymerisationsgrad) von 70 und mehr, eine M-Zahl (Maß für Fadenbildungsvermögen in Abhängigkeit von der Konzentration) höher als q.o und einen yaawert (Maß für die Anteile Niederpolymerer unter k-Wert 40) von nicht über 1a, vorteilhaft weniger als to, besitzt.It has now been found that threads, hairs, bristles and the like with particularly good mechanical-technological properties can be produced from polyvinyl chloride solutions if polyvinyl chloride is used that has a k value (measure of the degree of polymerization) of 70 and more, an M. -Number (measure of thread-forming capacity depending on the concentration) higher than qo and a yaa value (measure for the proportions of low-polymer substances below k-value 40) of not more than 1a, advantageously less than to.

Erstens: Der k-Wert bedeutet den Parameter der Viscositätskonzentrationskurve .der Vinylchloridpolymerisate in Cyclohexanon (vgl. Cellulosechemie, Bd. 13, 1932, S. 58). Er ist ein Maß für die mittlere Polymerisationsstufe bzw. Molekülgröße der Polymerisate.First: the k-value means the parameter of the viscosity concentration curve .the vinyl chloride polymers in cyclohexanone (see cellulose chemistry, Vol. 13, 1932, p. 58). It is a measure of the average polymerization stage or Molecular size of the polymers.

Zweitens: Die M-Zahl ist diejenige Verdünnung, ausgedrückt in Gramm auf i g Polyvinylchlorid, bei der ein 'bestimmter Gelierungseffekt unter bestimmten Temperaturverhältnissen: nach 3 Minuten eintritt.Second, the M number is the dilution expressed in grams on i g polyvinyl chloride, in which a 'certain gelling effect under certain Temperature conditions: occurs after 3 minutes.

Man löst zur Bestimmung der M-Zahl in einem weiten Reagenzglas i g Polyvinylchlorid bei 8o° in einem Gemisch aus Chlorbenzol und Epichlorhydrin (3: 1), wobei man weniger Gramm Lösungsmittel anwendet, als die vermutete M-Zahl angibt. Man (kühlt i.uf 2o° ab und prüft mit dem Glasstab auf Fadenzieheffekt. Dazu hält man das Reagenzglas schräg und den zuvor eingetauchten Glasstab etwa 2 cm über die Oberfläche und beobachtet das Abtropfen 3 Minuten nach Odem Abkühlen. 0Anfangs wird beim Abkühlen sofort Gelatinierung eintreten. Man verdünnt daher mit,dem Lösungsmittelgemisch weiter, erwärmt wieder .auf 8o° und kühlt auf 2o° ab. und wiederholt diesen Vorgang so lange, bis der richtige Punkt erreicht .ist, d. h. bis-genau 3 Minuten nach der Abkühlung die vom Glasstab abfallenden Tropfen deutlich einen Faden nach sich ,ziehen. Die Menge des hierfür gebrauchten Lösungsmittelgemisches (cm) ist die gesuchte NN-Zahl. Bei weiterer Verdünnung fallen die Tropfen nach 3 Minuten, ohne einen Faden zu bilden, ab.To determine the M number, polyvinyl chloride is dissolved in a wide test tube at 80 ° in a mixture of chlorobenzene and epichlorohydrin (3: 1), using fewer grams of solvent than the assumed M number indicates. One (cools down to 20 ° and uses the glass rod to check for the thread-pulling effect. To do this, hold the test tube at an angle and the previously immersed glass rod about 2 cm above the surface and observe the dripping 3 minutes after the cooling The mixture is therefore further diluted with the solvent mixture, heated again to 80 ° and cooled to 20 ° and this process is repeated until the correct point is reached, that is to say, up to exactly 3 minutes after cooling, the one from Drops falling from the glass rod clearly pull a thread after them. The amount of the solvent mixture (cm) used for this is the NN number sought. With further dilution, the drops fall off after 3 minutes without forming a thread.

Drittens: Der n-Wert gibt die Prozente der niederpolymeren Anteile in den. mit Methanol zuvor extrahierten Polymerisaten wieder, soweit sie in Xylol bei foo° löslich sind.Thirdly: The n-value gives the percentage of the low-polymer components in the. with methanol previously extracted polymers again, as far as they are in xylene are soluble at foo °.

Man erhält bei Verwendung von Polymerisaten des Vinylchlorids mit den angegebenen Kennzeichen Fäden, Haare, Borsten u. dgl. vorn ausgezeichneten mechanischen. Eigenschaften. Außerdem kann man mit verhältnismäßig hoher Abzugsgeschwindigkeit arbeiten. Man kann die Lösungen der Polymerisate ,nach dem sogenannten Naß- wie auch nach dein Trockenspinaverfahren verarbeiten. Beispiel Man löst ein Polyvinylchlorid -mit k-Wert 93, M-Zahl 85, n-Wert 4,5 in Tetrahydrofuran. Die Konzentration der Lösung und die 'Spinnviskosität werden unter Berücksichtigung der Düsenquerschnitte und oder Abzugsgeschwindigkeit den gewünschten Titerstärken angepaßt. Als Spinnmethode kommt das Naßstreckspinnverfahmen zur Anwendung. Es läßt sich eine Abzugsgeschwiiidigkeit von fo bis 15 m je Minute und unmittelbar anschließend an das Spinnen eine Verstreckung von etwa 1 :7 erzielen. Dabei wird ein Titer von 2,8 bis 3,5 den und eine Naßfestigkeit von; 32 bis 37 Reißkilometer bei 2o bis 22 % Dehnung erreicht.When using polymers of vinyl chloride with the specified characteristics, threads, hairs, bristles and the like, excellent mechanical properties are obtained. Properties. In addition, you can work with a relatively high take-off speed. The solutions of the polymers can be processed according to the so-called wet or dry spin process. EXAMPLE A polyvinyl chloride with a k value of 93, an M value of 85, an n value of 4.5 is dissolved in tetrahydrofuran. The concentration of the solution and the spinning viscosity are adapted to the desired titer strengths, taking into account the nozzle cross-sections and / or withdrawal speed. The wet draw spinning method is used as the spinning method. A take-off speed of fo to 15 m per minute and, immediately after spinning, a drawing of about 1: 7 can be achieved. A titer of 2.8 to 3.5 den and a wet strength of; Reached 32 to 37 tearing kilometers at 2o to 22% elongation.

Verwendet man dagegen eine Spinnlösung eines Vinylchloridpolymerisates mit einem k-Wert unter 70, einer M-Zahl unter 4o und einem n-Wert über 12, so kann man unter Berücksichtigung von Lösungskonzentration und Spinnviskosität bei gleichem Düsendurchmesser nur eine Abzugsgeschwindigkeit von etwa 7 'bis fo m je Minute und anschließend an das Spinnen ein Verstrekkungsverhältnis von 1:5 einstellen und- erhält infolgedessen nur einen Titer von 8 bis 9 den und eine Naßfestigkeit von 25 Reißkilometer .bei 26% Dehnung. Die geringe Spinnsicherheit zwingt zur Einstellung höherer Titer.If, on the other hand, a spinning solution of a vinyl chloride polymer is used with a k-value below 70, an M-number below 4o and an n-value above 12, so can one taking into account the solution concentration and the spinning viscosity with the same Nozzle diameter only a withdrawal speed of about 7 'to fo m per minute and then set a draw ratio of 1: 5 to the spinning and- As a result, it only has a titer of 8 to 9 den and a wet strength of 25 tearing kilometers at 26% elongation. The low spinning security forces an adjustment higher titer.

Bei Verwendung von Polymerisaten mit noch niedirigerem k-Wert, von, z. B. 6o, und einer M-Zahl von 2 1 erhält man bei einem Titer von fo bisi i2 den Naßfestigkeiten von nur 16 bis 2o Reißkilometer.When using polymers with an even lower k value of, z. B. 6o, and an M number of 2 1 is obtained with a titer of fo bisi i2 den Wet strengths of only 16 to 20 tearing kilometers.

Beim Verspinnen von Lösungen der Polymerisate nach deren Trockenspinnverfahren erhält man ähnliche Ergebnisse.When spinning solutions of the polymers according to their dry spinning process similar results are obtained.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of. Threads, hair, bristles and the like. with particularly good mechanical-technological properties made of polyvinyl chloride, characterized in that vinyl chloride polymers are used which have a ka value (measure of degree of polymerization) of at least. 70 and higher, an M-number (measure of the thread-forming capacity depending on the concentration) of more than 40 and a za-value (measure for the proportions of low polymers below k-value 40) of not more than 12, advantageously less than io .

2. Procedure according to Claim i, characterized by the use of solutions of polyvinyl chloride in tetrahydrofuran. Reference documents: French patent specifications; No. 744: 229, 942: 259; -Industrie des Plastiques 3 (1947), pp.2o8 to 2io; 2 (1946), p.273; Modern; Plastics, 25 (1948) p. 43; Kairoer, »Polyvi.nyl@Chlordd und Vimylchlori.dmischpolymerisate« (195i), 240.