DE956716C

DE956716C - Verfahren zur Herstellung von Loesungen aus Polyacrylsaeurenitril bzw. aus seinen Mischpolymerisaten

Info

Publication number: DE956716C
Application number: DEV7404A
Authority: DE
Inventors: Dr Erwin Heisenberg; Dr Karl Macura
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1954-06-19
Filing date: 1954-06-20
Publication date: 1957-01-24

Description

AUSGEGEBEN AM 24. JANUAR 1957

V /404 IVc/2p b

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lösungen aus Polyacrylsäurenitril bzw. aus seinen Mischpolymerisaten unter Verwendung einer wäßrigen komplexen Zinkchlorid-Ammoniumchlorid-Lösung als Lösungsmittel.

Man hat bereits vorgeschlagen, Polyacrylsäurenitril in wäßriger, konzentrierter Zinkchloridlösung durch Erhitzen auf etwa ioo° zu lösen, wobei Polyacrylsäurenitril bis maximal 8 % in dieser konzentrierten Lösung gelöst wird. Bei Verwendung von konzentrierten Zinkchloridlösungen als Lösungsmittel wirken diese gegenüber dem Polymerisat hydrolysierend. Man erhält dann, wenn solche Spinnlösungen anschließend in ein Fällbad, wie z. B. Wasser, versponnen werden, naturgemäß wenig stabile Fäden, weil sich die stark konzentrierte Zinkchloridlösung nachteilig auf die Bildung der Fäden auswirkt. Weiterhin hat man bereits vorgeschlagen, ein wäßriges Salzgemisch, bestehend aus Zinkchlorid einerseits und Calciumchlorid bzw. Magnesiumchlorid andererseits, als Lösungsmittel für Polyacrylsäurenitril zu verwenden. Das in der USA.-Patentschrift 2 670 268 beschriebene Salzgemisch, welches aus Zinkchlorid und Calciumchlorid besteht und als wäßrige Lösung Polyacrylnitril auflöst, kann nur als mäßig gutes Lösungs-

mittel bezeichnet werden. Es wirkt sich nicht so stark hydrolysierend gegenüber dem Polymerisat aus, wie es bei Verwendung von konzentrierten Zinkchloridlösungen allein als Lösungsmittel zu beobachten ist.

Es wurde gefunden, daß man einwandfreie, gut verspinnbare Lösungen aus Polyacrylsäurenitril bzw. seinen Mischpolymerisaten dann erhält, wenn man als Lösungsmittel für das Polymerisat eine ίο wäßrige Lösung einer Komplexverbindung, bestehend aus Zinkchlorid-Ammoniumchlorid der Formel ZnCl₂ · 2 NH₄Cl, verwendet. Diese so erzielten Lösungen zeichnen sich .durch eine außerordentlich gute Koagulierbarkeit im Fällungsmittel, wie Wasser, aus, so daß das Verspinnen der - Lösungen nach dem Naß spinnverfahren störungsfrei verläuft. Auch lassen sich die Fäden sehr gut und sehr leicht von anorganischen Salzen wegen der leichten Löslichkeit der Komplexverbindungen in Wasser auswaschen.

Das feingemahlene Polymerisat wird zunächst in dem neuen Lösungsmittel suspendiert und die Suspension dann allmählich auf 120 bis 125⁰ erhitzt, bis es sich darin vollständig gelöst hat. Diese Lösung läßt sich besonders leicht entlüften. Sie besteht aus dem Polymerisat und der erwähnten Komplexverbindung und kann ■—'je nach den verwendeten Mengen Zinkchlorid oder Ammoniumchlorid bei ihrer Herstellung — darüber hinaus noch geringe Mengen Zinkchlorid oder auch geringe Mengen Ammoniumchlorid enthalten. Dieses für Polyacrylsäurenitril oder seine Mischpolymerisate neue Lösungsmittel weist ein besseres und schonenderes Lösevermögen gegenüber den PoIymerisaten auf als die obenerwähnten Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemische. Auch ist der Farbton •der gebildeten Spinnlösung und der aus der Lösung ersponnenen Fäden auffallend hell. Die in an sich bekannten Koagulationsmitteln, wie Wasser, SaIzlösungen, oder Säure, ausgefällten Fäden zeigen gute Festigkeitseigenschaften neben einer erwünschten niedrigen Dehnung. Sie werden anschließend durch Waschen von den anhaftenden anorganischen Salzen befreit und anschließend bis auf etwa das Zwölffache ihrer ursprünglichen Länge in z. B. Wasserdampf, insbesondere bei Temperaturen oberhalb ioo°, verstreckt, wodurch sie dann ihre hohen Festigkeitswerte erhalten.

Die günstigsten' Lösebedingungen für Polyacrylsäurenitril werden erfindungsgemäß dann erreicht, wenn das Lösungsmittelgemisch etwa in folgendem Verhältnis miteinander gemischt wird:

40 bis 60 Gewichtsteile Zinkchlorid (vorzugsweise 48 bis 52 Gewichtsteile), 15 bis 30 Gewichtsteile Ammoniumchlorid (vorzugsweise 18 bis 22 Gewichtsteile) und 20 bis 40 Gewichtsteile Wasser (vorzugsweise 28 bis 32 Gewichtsteile). Es ist dann möglich, Spinnlösungen zu erhalten, in denen Polyacrylsäurenitril bzw. seine Mischpolymerisate bis maximal 25 °/o darin gelöst sind.

Beispiel

In eine Lösung einer Zn Cl₂-2 N H₄ Cl-Komplexverbindung, gebildet aus 49 g Zinkchlorid, 19,4 g Ammoniumchlorid und 31,6g Wasser, werden in der Kälte 13 g Polyacrylsäurenitril (if-Wert 85) unter Rühren zugegeben und diese gebildete Dispersion durch längeres Erhitzen innerhalb 2V2 Stunden auf 120 bis 125⁰ erhitzt. Es entsteht eine klare Lösung, die man nach der Entlüftung sofort verspinnen kann. Das Verspinnen wird bei etwa 70 bis 8o° in einem Wasser-Spinntrichter (Bembergtrichter) vorgenommen. Die resultierenden Fäden werden durch Wasser gründlich von den anhaftenden Zinkchlorid-Ammoniumchlorid-Salzen befreit, und die noch dehnbaren Fäden werden anschließend in überhitztem Wasserdampf bei einer Temperatur von 120 bis 130⁰ um etwa das Siebenfache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt. Die Fäden erreichen hierdurch eine Festigkeit von 41,8 Rkm bei einer Dehnung von 16%.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung von Lösungen aus Polyacrylsäurenitril bzw. aus seinen Mischpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Produkte in ein Gemisch aus einer komplexen Zinkchlorid-Ammoniumchlorid-Verbindung und Wasser einbringt und sodann die Suspension allmählich auf 120 bis 125⁰ erhitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 670 268.

© 609576/495 7.96 (609 773 1.57)