DE942292C - Verfahren zur Herstellung von kuenstlichen Gebilden, wie Faeden, Filme oder Fasern, aus Polyaethylenterephthalat - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein vereinfachtes Verfahren für das Schmelzspinnen oder das Auspressen in Form einer Schmelze von Polyäthylenterephthalat.

Es ist bekannt, daß synthetische lineare Polymere, beispielsweise die Superpolyamide, wenn sie in Gegenwart von Sauerstoff erwärmt werden, sich leicht abbauen. Aus diesem Grunde werden diese Stoffe aus einer Stickstoffatmosphäre dem Schmelzspinnverfahren unterworfen. Dabei muß mit reinem Stickstoff

gearbeitet werden, weil anderenfalls die Eigenschaften der Fäden, die erzeugt werden, unter der erforderlichen Norm liegen. Durch Verwendung dieses inerten Gases werden jedoch die Kosten des Spinnverfahrens erhöht.

Polyäthylenterephthalat ist schon unter Anwendung der bekannten Schmelzspinnverfahren erfolgreich versponnen worden. Es wurde bisher angenommen, daß ebenso wie die anderen hochpolymeren Stoffe auch Polyäthylenterephthalat abgebaut wird, wenn es in Gegenwart von Sauerstoff erwärmt wird, ao

Dies ist in der Tat auch der Fall. £s wurde jedoch überraschenderweise gefunden, daß die bei dem Schmelzspinnen von Polyäthylenterephthalat angewandten Zeiten und Temperaturen nicht derart sind, daß eine wesentliche Verschlechterung der Eigenschaften der gesponnenen Fäden eintritt, selbst wenn das Polymer in Gegenwart von Luft geschmolzen wird.

Es ist so also möglich geworden, das Schmelzspinnen

ίο von Polyäthylenterephthalat auch ohne Verwendung kostspieliger inerter Gase, wie Stickstoff, durchzuführen, wodurch die Anwendung umständlicher Apparaturen, wie gasdichter Füllvorrichtungen, überflüssig wird, die notwendig sind, wenn mit solchen inerten Gasen gearbeitet wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird also Polyäthylenterephthalat durch ein Verfahren schmelzgesponnen oder aus Schmelzen ausgepreßt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Polymer in Gegen-

ao wart von trockener Luft geschmolzen und dann das geschmolzene Polymer durch eine Spinndüse oder Aüspreßdüse verformt wird.

Hierbei kann jedes Schmelzspinnverfahren angewandt werden.

Ein allgemein bekanntes Verfahren besteht darin, daß das Polymer geschmolzen wird, indem Schnitzel desselben auf einen erwärmten Rost gebracht werden. Das geschmolzene Polymer wird in einem unterhalb des Rostes befindlichen Sumpf gesammelt. Aus diesem Sumpf wird das geschmolzene Polymer durch ein Sandfilter zu einer Spinndüse gepumpt. Ein anderes Schmelzspinnverfahren besteht darin, daß die Masse durch eine Förderschnecke einer Zahnradpumpe zugeführt wird oder einer Auspreßvorrichtung selbst, ohne daß eine Zahnradpumpe zwischengeschaltet ist.

Die angewandte Luft muß trocken sein, da selbst geringe Feuchtigkeitsmengen einen hydrolytischen Abbau des Polymers zur Folge haben können. Das Trocknen der Luft kann jedoch in der üblichen Weise sehr einfach erfolgen. Sie kann beispielsweise dadurch getrocknet werden, daß sie durch einen Turm geleitet wird, der mit Silicagel gefüllt ist, und die so behandelte Luft wird dann unter überatmosphärischem Druck dem geschlossenen Zufuhrtrichter zugeführt.

Beispiel

Zwei Mengen von je 10 kg Polyäthylenterephthalatpolymer mit einem Molekulargewicht von etwa 14000 wurden in der gleichen Apparatur unter folgenden Bedingungen dem Schmelzspinnverfahren unterworfen.

Temperatur des Schmelzrostes.. 285°

Mittlere Verweilzeit im Schmelzsumpf 20 Minuten

Aufwickelgeschwindigkeit des er-

sponnenen Fadens 762 m/Minute.

■ In einem Fall bestand die Atmosphäre oberhalb des Schmelzrostes zum Vergleich aus reinem trockenem Stickstoff, und im anderen Fall wurde verfahrensgemäß trockene Luft verwendet, die unter Anwendung von Silicagel getrocknet worden ist.

In jedem Fall wurde der gesponnene Faden einer Warmstreckbehandlung unter ,gleichen Bedingungen unterworfen, und zwar wurde ein Streckverhältnis von 4: r angewandt. Der Faden wurde dabei durch einen erwärmten Stift auf eine Temperatur von 85° erhitzt.

In der folgenden Tabelle sind die Eigenschaften der beiden erhaltenen Fäden miteinander in Vergleich gesetzt.

	Spinnatmosphäre	Trockene
	Trockener	Luft
	reiner Stickstoff
Absinken der Grundviskosi
tät des Polymers während		O,o6
des Spinnens	0,03	3.7
Festigkeit (g pro Denier)..	4.1	22,0
?/„ Dehnung des Fadens..	26,0	5.0
°/0 Schrumpfung des Fadens	5.0

S Die Grundviskosität des Ausgangspolymers betrug

0,67. Sie sank auf 0,64, wenn das Verspinnen in reyiem trockenem Stickstoff, und auf 0,61, wenn es aus trockener Luft durchgeführt wird, wie aus obiger Tabelle ersichtlich ist.

Es ist aus der obigen Tabelle festzustellen, daß ein größerer Abfall der Grundviskosität auftritt, wenn das Polymer aus einer Atmosphäre von getrockneter Luft versponnen wird. Selbst wenn jedoch das Polymer 20 Minuten im geschmolzenen Zustand gehalten wurde, hatte der dabei erfolgte Abbau nur einen geringen Abfall der Festigkeit zur Folge und nur eine geringe oder gar keine Änderung der anderen Eigenschaften.

Die Grundviskosität ist die spezifische Viskosität bei unendlicher Verdünnung; sie ist bestimmt durch den Schnittpunkt bei c = 0 der linearen Darstellung

von gegen c, wobei t₀ die Durchflußzeit

einer Lösung von einer Konzentration von c g pro 100 ecm ist und wobei c kleiner als 1 ist, zu der Durchflußzeit eines Lösungsmittels aus einem Gewichtsverhältnis von 3:2 Phenol/Tetrachlormethan in einem Ostwald-Viskosimeter Nr. 2 bei einer Temperatur von 25°. Der Viskosimeter ist in British Standard 188 :1937 beschrieben.
. Die Festigkeit ist der Quotient der Garnbruchlast in Gramm und der Denier-Zahl des Fadens.
Die "/„-Dehnung wird ausgedrückt durch die Formel

X 100, worin I₀ die Ursprungslänge des ge-

prüften Fadens und I₁ die Länge desselben beim Bruch ist.

%-Schrumpfung wird ausgedrückt durch die Formel

¹O' ¹I · τ TT T. 1

X 100, worm i_Q die Ursprungslange des ge-

prüften Fadens und I₁ die Länge nach 5 Minuten langem Erhitzen in kochendem Wasser und Trocknen ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung, insbesondere mit Bezug auf das Schmelzspinnen von Garnen

beschrieben ist, kann die Erfindung auch auf die Herstellung von Filmen angewandt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Filme oder Fasern, aus Polyäthylenterephthalat, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer in Gegenwart von trockener Luft geschmolzen und anschließend in bekannter Weise verformt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer für weniger als ι Stunde in dem geschmolzenen Zustand gehalten wird.

   © 509 703 4.56