EP0013764B1 - Hydrophile Polycarbonatfasern mit hoher Einfriertemperatur und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Hydrophile Polycarbonatfasern mit hoher Einfriertemperatur und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

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EP0013764B1
EP0013764B1 EP79105408A EP79105408A EP0013764B1 EP 0013764 B1 EP0013764 B1 EP 0013764B1 EP 79105408 A EP79105408 A EP 79105408A EP 79105408 A EP79105408 A EP 79105408A EP 0013764 B1 EP0013764 B1 EP 0013764B1
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EP
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spinning
filaments
fibers
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polycarbonate
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Ulrich Dr. Reinehr
Bela Dr. Von Falkai
Horst Wilschinsky
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Bayer AG
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Publication date
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    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D01F6/64—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters from polycarbonates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/04—Dry spinning methods
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    • Y10T428/31507—Of polycarbonate

Definitions

  • DE-OS 2554124 describes producing hydrophilic threads and fibers from thread-forming synthetic polymers by adding 5 to 50% by weight, based on solvent and solid, of a substance which is essentially a non-solvent for the polymer to the spinning solvent which has a higher boiling point than the solvent used and which is readily miscible with the spinning solvent and a liquid suitable as a washing liquid for the threads, and then washes this non-solvent out of the threads produced.
  • Preferred non-solvents in this process are polyhydric alcohols such as glycerin, sugar and glycols.
  • Such z. B. fibers spun from acrylonitrile polymers have a core / shell structure and have a water retention capacity of at least 10%.
  • hydrophilic polycarbonate fibers having a core / sheath structure with high glass transition temperatures are obtained when the spinning process is carried out in the presence of water vapor.
  • the invention therefore relates to dry-spun hydrophilic, core / sheath structure threads or fibers made of polycarbonate with a porosity and a water retention capacity of at least 10%, a mercury density less than 1.0 g / cm 3 , a strength of at least 1.5 cN / dtex and a freezing temperature of at least 125 ° C.
  • the invention further relates to a process for the production of these hydrophilic polycarbonate fibers by a dry spinning process, which is characterized in that the threads at shaft temperatures of at most 140 ° C. immediately after they emerge from the spinneret, but at the latest at a time when the thread is still solidifying is not completed, comes into contact with water vapor and then stretches the threads.
  • This spinning process is in principle a conventional dry spinning process, preferably from strongly polar organic solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide and dimethyl sulfoxide, which have a boiling point above 100 ° C.
  • strongly polar organic solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide and dimethyl sulfoxide, which have a boiling point above 100 ° C.
  • lower boiling solvents e.g. B. methylene chloride
  • the width of the outer surface and the hydrophilicity and thus also the pore volume and the density of the threads can be controlled.
  • the achievable hydrophilicity and fiber density are - in addition to the shaft temperature - also dependent on the amount of water vapor used. In general, an increase in the hydrophilicity and a decrease in the fiber density is observed with increasing amount of steam (cf. Examples 2-5).
  • the amount of water vapor required to achieve a desired hydrophilicity can therefore be easily determined.
  • the minimum amount of water vapor injected is that of a spinning process in a vapor / air atmosphere sphere with 30 m 3 / h is required to produce hydrophilic core sheath fibers with water retention greater than 10%, at about 2 kg per 1 kg of spun material.
  • the steam is preferably blown in above the spinneret in the direction of the air flow and the thread take-off.
  • hydrophilic polycarbonate threads Another important property of the hydrophilic polycarbonate threads is a sufficient strength of at least 1.5, preferably at least 2.2 centinewtons / dtex, in order to achieve good processability and usability.
  • the usual stretching of approx. 1: 5-1: 6 over heating godets at temperatures above the freezing temperature at 180-220 ° C. is not possible with the hydrophilic core sheath fibers made of polycarbonate according to the invention because the porosity is lost at the high temperatures.
  • boiling water only reaches a maximum stretch of 1: 2, which corresponds to a fiber strength of less than 1.5 centinewtons / dtex. With higher stretching, capillary cracks appear more.
  • the degree of stretching can be increased to approximately 1: 3.5-1: 3.8 if the hydrophilic polycarbonate threads in water containing approximately 30% by weight of DMF at 95-100 ° C. and residence times stretched by a maximum of 2 seconds. With longer dwell times, the individual capillaries stick together. If the composition of the stretching bath liquid is changed, the maximum degree of stretching decreases again.
  • the hydrophilic polycarbonate threads can only be stretched a maximum of 1: 2.7 times in 50% by weight DMF-containing water. With 40% by weight of DMF-containing water, the maximum degree of stretching increases to 1: 3.6 and in 30% by weight of DMF-containing water a stretching by 1: 3.8 can also be achieved.
  • Double stretching is likewise advantageous in that first stretching in air is carried out immediately after leaving the threads of the shaft and then the described bath stretching. In this way, total stretching ratios above the maximum stretching ratio mentioned in the stretching bath, for example those of 1: 6, can be achieved.
  • Hydrophilic polycarbonate fibers produced in this way have a strength of at least 1.5 centinewtons / dtex.
  • Threads or fibers according to the method according to the invention have a matt, wadded appearance. They are particularly suitable as self-absorbent fleeces and tampons. Because of their resistance to cooking, they are preferred for hygiene articles.
  • the Hg density (mean, apparent density) is determined by volume measurements in mercury at an overpressure of 10 bar
  • He Helium density determination
  • the helium density (“true density” is determined by measuring the volume in helium with a gas comparison pycnometer.
  • the water retention capacity is determined on the basis of DIN specification 53814 (cf. Melliand Textile Reports 4 [1973], page 350).
  • the temperature of the spinning solution was 125 ° C. 40 m 3 of air / hour at 420 ° C. were also blown in. About 9 kg of steam were consumed per kg of spinning material.
  • the threads with a total denier of 2400 dtex were collected from bobbins and brought together to form a cable of 240,000 dtex.
  • the cable was then stretched 3.8 times at 100 ° C. in 30% dimethylformamide-containing water. The dwell time in the stretching tub was approximately 2 seconds. It was then washed, provided with an antistatic preparation, dried at 120 ° C., crimped and cut into staple fibers 60 mm in length.
  • the individual fibers with a final titer of 3.3 dtex have a strength of 2. centinewton / dtex and a water retention capacity according to DIN 53 814 of 93%.
  • the fibers have a pronounced core-shell structure with a round cross-sectional shape.
  • the proportion of the outer surface of the total cross-sectional area is approximately 18%.
  • the freezing temperature of the fibers was 129 ° C.
  • the individual fibers had a helium density of 1.225 g / cm 3 and a mercury density of 0.572 g / cm 3 ; the porosity was 53.3%.
  • Example 1 a The spinning solutions were spun as described in Example 1 a) to give core sheath fibers with a final titer of 3.3 dtex and aftertreated.
  • the amount of steam and the shaft temperature were varied during the spinning process. Constant were the air volume with 40 cbm / hour, the air temperature with 420 ° C and the spinning solution temper; with 125 ° C. With air volumes ⁇ 20 cbm / hour, air temperatures ⁇ 300 ° C and solution temperatures ⁇ 110 ° C, spinning was no longer possible (missing thread consolidation).
  • the polymer described above was used as a solid in the weight ratios specified therein.
  • the threads with a total titer of 2400 dtex were collected on spools and brought together to form a cable of 240,000 dtex.
  • the cable was then stretched 1: 2 times in boiling water, washed, provided with antistatic preparation, dried at 120 ° C., crimped and cut into staple fibers of 60 mm.
  • the individual fibers with a final titre of 6.3 dtex had a water retention capacity of 12%.
  • the fibers. again had a core-shell structure with a dumbbell-shaped cross-sectional shape. The proportion of the outer surface of the total cross-sectional area is approximately 80%.
  • the fiber's freezing temperature is 97 ° C. According to gas chromatographic analysis, the fibers still contain 6.9% tetraethylene glycol.
  • Example 11 Further examples are given in Table 11 below.
  • the spinning solutions were spun as described in Example 6 to give core sheath fibers with a final titer of 6.7 dtex and aftertreated by the method of Examples 6a) and 6b).
  • the weight ratio of polymer solid to non-solvent was varied. Tetraethylene glycol was used as the non-solvent.
  • core mantet fibers with dumbbell-shaped to oval cross-sectional shape are obtained.

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Description

  • In der DE-OS 2554124 ist beschrieben, hydrophile Fäden und Fasern aus fadenbildenden synthetischen Polymeren herzustellen, indem man dem Spinnlösungsmittel 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf Lösungsmittel und Feststoff, einer Substanz zusetzt, die für das Polymere im wesentlichen ein Nichtlösungsmittel darstellt, die einen höheren Siedepunkt hat als das verwendete Lösungsmittel und die mit dem Spinnlösungsmittel und einer als Waschflüssigkeit für die Fäden geeigneten Flüssigkeit gut mischbar ist und anschließend dieses Nichtlösungsmittel aus den hergestellten Fäden wieder auswäscht. Bevorzugte Nichtlösungsmittel in diesem Verfahren sind mehrwertige Alkohole, wie Glycerin, Zucker und Glykole.
  • Derartige z. B. aus Acrylnitrilpolymerisaten gesponnene Fasern weisen eine Kern/Mantel-Struktur auf und haben ein Wasserrückhaltevermögen von mindestens 10%.
  • Aus der DE-OS 2 713 456 ist ferner bekannt, hydrophile Polyacrylnitrilfäden und -fasern dadurch zu erzeugen, daß man die Fäden unmittelbar nach Austritt aus der Spinndüse mit Wasserdampf in Berührung bringt.
  • Überträgt man nun das Prinzip der DE-OS 2 554 124 zur Herstellung von hydrophilen Fasern aus Polycarbonate, z. B. dem Polycarbonat auf der Basis 4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2-propan, so erhält man unter geeigneten Spinnbedingungen zwar auch hydrophile, Kern/Mantel-Struktur veisende Polycarbonatfasern mit einem Wasserrückhaltevermögen von mindestens 10%, jede st deren Einfriertemperatur stark erniedrigt und liegt in der Regel bei ca. 75°C, wa. end reine Polycarbonatfasern eine Einfriertemperatur von 148-158°C aufweisen (vgl. B. v. Falkai, Lenzinger Berichte, Folge 32, Dezember 1971, Seite 43). Damit geht ein wesentlicher Vorteil der Polycarbonatfasern, nämlich ihre Knitter- und Kochbeständigkeit, verloren.
  • Offenbar wirkt das zugesetzte Nichtlösungsmittel, z. B. Tetraäthylenglykol, als innerer Weichmacher, wodurch die Einfriertemperatur abnimmt (s. Vergleichsbeispiel 6 und Tabelle 11). Es wurde deshalb versucht, die hydrophilen Fäden, nach einem derartigen Spinnprozeß hergestellt, dadurch auf eine hohe Einfriertemperatur zu bringen, daß man das Nichtlösungsmittel vor dem Streckprozeß durch starkes Auswaschen entfernt. Wie die Vergleichsbeispiele 7 bis 9 (vgl. Tabelle 11) zeigen, gelingt es trotz Intensivwäsche über mehrere Stunden nicht, den Nichtlöseranteil unter 10% zu senken.
  • Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man hydrophile, Kern/Mantel-Struktur aufweisende Polycarbonatfasern mit hohen Einfriertemperaturen erhält, wenn man den Spinnprozeß in Gegenwart von Wasserdampf durchführt.
  • Die Erfindung betrifft daher trockengesponnene hydrophile, Kern/Mantel-Struktur aufweisende Fäden oder Fasern aus Polycarbonat mit einer Porosität und einem Wasserrückhaltevermögen von mindestens 10%, einer Quecksilberdichte kleiner 1,0 g/cm3, einer Festigkeit von mindestens 1,5 cN/dtexund einer Einfriertemperatur von mindestens 125° C.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser hydrophilen Polycarbonatfasern nach einem Trocken-Spinnprozeß, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man bei Schachttemperaturen von höchstens 140° C die Fäden unmittelbar nach Austritt aus der Spinndüse, spätestens aber zu einem Zeitpunkt, wo die Fadenverfestigung noch nicht abgeschlossen ist, mit Wasserdampf in Berührung bringt und die Fäden anschließend verstreckt.
  • Dieses Spinnverfahren ist im Prinzip ein herkömmliches Trocken-Spinnverfahren, vorzugsweise aus stark polaren organischen Lösungsmitteln, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid und Dimethylsulfoxid, welche einen Siedepunkt oberhalb 100°C haben. Bei niedrig siedenderen Lösungsmitteln, z. B. Methylenchlorid, besteht bei den angewandten Spinnbedingungen die Gefahr einer zu starken Lösungsmittelverarmung im Spinnschacht, wodurch das Nichtlösungsmittel Wasserdampf nicht mehr so intensiv in die Fäden eindringen kann, weil sie schon zu stark verfestigt sind. Hierdurch geht ein Großteil der Hydrophilie verloren.
  • Je nach Ort und Intensität der Dampfeinblasung auf die Polymerfäden sowie den thermischen Bedingungen im Spinnschacht lassen sich die Breite der Mantelfläche und die Hydrophile und somit auch das Porenvolumen und die Dichte der Fäden steuern.
  • Es wurde gefunden, daß man immer dann eine Kern-Mantelstruktur, ein Wasserrückhaltevermögen größer als 10% und Faserdichten kleiner als 1,0 g/cm3 erhält, wenn man die Verspinnung bei niedrigen Schachttemperaturen von maximal 140°C durchführt. Um eine zu starke Kondensation von Wasserdampf und Lösungsmittel im Spinnschacht zu vermeiden, hat sich eine Schachttemperatur von über 100°C, vorzugsweise 105-125°C, als optimal erwiesen. Bei höheren Schachttemperaturen, insbesondere oberhalb 160°C, erhält man deutlich niedrigere Wasserrückhaltewerte teilweise unterhalb von 10% und höhere Faserdichten normalerweise mehr als 1,0 g/cm3.
  • Die erzielbare Hydrophilie und die Faserdichte ist - neben der Schachttemperatur - auch von der eingesetzten Wasserdampfmenge abhängig. Allgemein wird mit zunehmender Dampfmenge eine Zunahme der Hydrophilie und eine Abnahme der Faserdichte beobachtet (vgl. Beispiele 2-5).
  • Je nach den übrigen Spinnbedingungen kann daher die zur Erzielung einer gewünschten Hydrophilie erforderliche Wasserdampfmenge leicht ermittelt werden. Im allgemeinen liegt die Mindestmenge an eingeblasenem Wasserdampf, die bei einem Spinnprozeß in Dampf/Luft-Atmosphäre mit 30 m3/h erforderlich ist, um hydrophile Kern-Mantelfasern mit Wasserrückhaltevermögen größer als 10% zu erzeugen, bei ca. 2 kg pro 1 kg Spinngut.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der Dampf bevorzugt oberhalb der Spinndüse in Richtung des Luftstromes und des Fadenabzuges eingeblasen. Es ist jedoch auch eine Anblasung quer zu den Fäden unterhalb der Düse möglich, wenn die Anblasung so erfolgt, daß keine zu starke Turbulenz auftritt.
  • Beim Trockenspinnen von Polycarbonatlösungen aus Dimethylformamid sind Lösungstemperaturen oberhalb 120°C erwünscht, um die Lösungen fließfähig und spinnbar zu halten. Ebenso haben sich hohe Lufttemperaturen größer 300° C und Luftmengen größer 30 m3/Stunde bewährt, um die Fäden zu verfestigen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird daher ein Spinnprozeß in Dampf/Luft-Atmosphäre bevorzugt.
  • Eine weitere wichtige Eigenschaft der hydrophilen Polycarbonatfäden ist eine ausreichende Festigkeit von mindestens 1,5, vorzugsweise mindestens 2, Centinewton/dtex, um eine gute Verarbeitbarkeit und Gebrauchstüchtigkeit zu erzielen. Die normalerweise übliche Verstreckung von ca. 1 : 5-1 : 6 über Heizgaletten bei Temperaturen oberhalb der Einfriertemperatur bei 180-220°C ist bei den erfindungsgemäßen hydrophilen Kern-Mantelfasern aus Polycarbonat nicht möglich, weil bei den hohen Temperaturen die Porosität verlorengeht. Andererseits erreicht man in kochendem Wasser nur eine maximale Verstreckung von 1 : 2, was einer Faserfestigkeit von unter 1,5 Centinewton/dtex entspricht. Bei höherer Verstreckung treten verstärkt Kapillarrisse auf. Es wurde nun gefunden, daß man den Streckgrad auf ca. 1:3,5-1:3,8 steigern kann, wenn man die hydrophilen Polycarbonatfäden in ca. 30 Gew.-% DMF enthaltenden Wasser bei 95-100°C und Verweilzeiten von maximal 2 Sekunden verstreckt. Bei längeren Verweilzeiten verkleben die Einzelkapillaren. Ändert man die Zusammensetzung der Streckbadflüssigkeit, so geht der maximale Verstreckungsgrad wieder zurück. Beispielsweise lassen sich die hydrophilen Polycarbonatfäden in 50 Gew.-% DMF-haltigem Wasser maximal nur noch 1 : 2,7fach verstrecken. Bei 40 Gew.-% DMF-haltigem Wasser steigt der maximale Streckgrad auf 1 : 3,6 und in 30 Gew.-% DMF-haltigem Wasser ist noch eine Verstreckung um 1 : 3,8 realisierbar. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Verstreckung im Streckbad möglichst bald nach dem Spinnprozeß durchzuführen, da nach einer Zwischenlagerung von einigen Tagen die maximalen Streckverhältnisse deutlich niedriger sein können. Ebenso vorteilhaft ist eine Zweifachverstreckung derart, daß zuerst eine Verstreckung in Luft unmittelbar nach Verlassen der Fäden des Schachts und anschließend die beschriebene Badverstreckung durchgeführt wird. Auf diese Weise lassen sich Gesamtstreckverhältnisse noch über dem genannten Maximalstreckverhältnis im Streckbad, beispielsweise solche von 1 : 6, erzielen.
  • Derartig hergestellte hydrophile Polycarbonatfasern haben eine Festigkeit von mindestens 1,5 Centinewton/dtex.
  • Fäden oder Fasern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren haben ein mattiertes, wattiges Aussehen. Sie eignen sich besonders als selbstaufsaugende Vliese und Tampons. Wegen ihrer Kochbeständigkeit kommen sie bevorzugt für Hygieneartikel in Frage.
  • Die Bestimmung der im vorgehenden erwähnten physikalischen Größen wurden wie nachstehend beschrieben ausgeführt. Diese Methoden beziehen sich auf gefärbte bzw. blindgefärbte, von Präparation befreite Fasern, Garne oder Textilflächengebilde, Die Querschnittsstruktur der Kern-Mantelfasern wurde anhandvon elektronenmikroskopischen Aufnahmen bestimmt.
    • Methoden Quecksilber-Dichte-Bestimmung (QHg)
  • Nach Ausheizen der Probe bei 50°C unter Vakuum (10-2 mbar) wird die Hg-Dichte (mittlere, scheinbare Dichte) durch Volumenmessungen in Quecksilber bei einem Überdruck von 10 bar festgestellt
    • Helium-Dichte-Bestimmung (He)
  • Nach Ausheizen der Probe bei 50°C unter Vakuum (10-2 bar) wird die Helium-Dichte (»wahre Dichte« durch Volumenmessung in Helium mit einem Gasvergleichspyknometer festgestellt.
    • Definition der Porosität (P)
  • Figure imgb0001
  • Das Wasserrückhaltevermögen wird in Anlehnung an die DIN-Vorschrift 53814 (vgl. Melliand Textilberichte 4 [1973], Seite 350) bestimmt.
  • Die Faserproben werden 2 Stunden in Wasser getaucht, das 0,1% Netzmittel enthält. Danach werden die Fasern 10 Minuten mit einer Beschleunigung von 10000m/sec2 zentrifugiert und die Wassermenge gravimetrisch ermittelt, die in und zwischen den Fasern zurückgehalten wird. Zui Bestimmung des Trockengewichtes werden die Fasern bis zur Feuchtekonstanz bei 105° C getrocknet Das Wasserrückhaltevermögen (WR) in Gewichtsprozent ist:
    Figure imgb0002
    • mf = Gewicht des feuchten Fasergutes
    • mtr = Gewicht des trockenen Fasergutes.
    Bestimmung der Einfriertemperatur (ET)
  • Die Faserprobe wird in einem Ofen unter einer Vorspannung von 15 mN/tex und einer Heizrate vor 5°C/Min. aufgeheizt und mit dem thermomechanischen Analysator TMS-1 der Firma Perkin-Elme untersucht. Bei Erreichen der Einfriertemperatur setzt ein starkes plastisches Fließen der Fasern ein Durch Extrapolation im Temperatur-Dehnungsdiagramm (Abszisse = Aufheiztemperatur) auf die Temperaturachse wird die entsprechende Einfriertemperatur (ET) erhalten.
  • Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Teil- und Prozentangabei beziehen sich, wenn nicht anders vermerkt, auf das Gewicht.
    • Beispiele 1-5
  • 1 a) 74 kg Dimethylformamid werden mit einem Polykohlensäureester des 4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2 propan (MG ca. 80000; ηrei=2,2 in 0,5%iger Methylenchloridlösung) in einem Kessel be Raumtemperatur vermischt. Anschließend wird die Mischung 3-4 Stunden unter Rühren au 130°C erhitzt und die Spinnlösung über eine Zahnradpumpe einer Aufheizvorrichtung zugeführ und auf 130° C gehalten. Die Verweilzeit in der Aufheizvorrichtung betrug 3 Minuten. Anschließen wurde die Spinnlösung filtriert und direkt einer 240-Loch-Düse zugeführt. In den Spinnschach wurde oberhalb der Düse 40 kg Sattdampf pro Stunde eingeblasen. Die Schachttemperatu betrug 125°C und die Temperatur der Spinnlösung, gemessen an der Düseneintrittsstelle ebenfalls 125° C. Es wurden ferner 40 m3 Luft/Stunde von 420° C eingeblasen. Pro kg erstellte Spinngut wurden ca. 9 kg Dampf verbraucht. Die Fäden vom Gesamttiter 2400 dtex wurden au Spulen gesammelt und zu einem Kabel von 240 000 dtex zusammengeführt. Anschließend wurd das Kabel in 30% Dimethylformamid-haltigem Wasser 1 3,8fach bei 100°C verstreckt. Di Verweilzeit in der Streckwanne betrug ca. 2 Sekunden. Hierauf wurde gewaschen, m antistatischer Präparation versehen, bei 120°C getrocknet, gekräuselt und zu Stapelfasern vo 60 mm Länge eingeschnitten. Die Einzelfasern vom Endtiter 3,3 dtex haben eine Festigkeit von 2, Centinewton/dtex, ein Wasserrückhaltevermögen nach DIN 53 814 von 93%. Die Fasern besaße eine ausgesprochene Kern-Mantelstruktur bei runder Querschnittsform. Der Anteil de Mantelfläche von der gesamten Querschnittsfläche beträgt ca. 18%. Die Einfriertemperatur de Fasern betrug 129° C.
  • Die Einzelfasern hatten eine Helium-Dichte von 1,225 g/cm3 und eine Quecksilber-Dichte vo 0,572 g/cm3; die Porosität betrug 53,3%.
  • 1 b) Ein Teil des gefachten Faserkabels vom Gesamttiter 240 000 dtex wurde in kochendem Wasse verstreckt. Der maximale Streckgrad lag bei ca. 200-220%, dann treten verstärkt Kapillarrisse i der Streckwanne auf. Die Festigkeit derart nachbehandelter Fasern betrug bei einer Einzelendtiter von 4,6 dtex 1,3 Centinewton/dtex.
  • In der folgenden Tabelle I sind weitere Beispiele angeführt. Die Spinnlösungen wurden wie i Beispiel 1 a) beschrieben zu Kern-Mantelfasern vom Endtiter 3,3 dtex versponnen und nachbehandel Variiert wurden die Dampfmenge und die Schachttemperatur während des Spinnprozesses. Konstan waren die Luftmenge mit 40 cbm/Stunde, die Lufttemperatur mit 420° C und die Spinnlösungstemper; tur mit 125°C. Bei Luftmengen < 20 cbm/Stunde, Lufttemperaturen < 300°C und Lösungstemperati ren < 110°C war kein Spinnen mehr möglich (fehlende Fadenverfestigung). Als Feststoff wurde da oben beschriebene Polymerisat in den dort angegebenen Gewichtsverhältnissen eingesetzt.
    Figure imgb0003
    • Beispiele 6-9 (Vergleichsbeispiele)
  • 6a) 74 kg Dimethylformamid werden mit 26 kg Polycarbonat aus Beispiel 1 wie in Beispiel 1 beschrieben vermischt, gelöst, über eine Aufheizvorrichtung geschickt und filtriert. Man erhält eine 26%ige Lösung von Polycarbonat in DMF. Über einen Dreiwegehahn wird 130°C warmes Tetraäthylenglykol mittels einer Zahnradpumpe so zudosiert, daß das Gewichtsverhältnis Polycarbonatfeststoff zu Tetraäthylenglykol = 3,65 : 1 beträgt. Nach dem Zumischen werden die 130°C heißen Lösungen über Mischkämme homogenisiert und direkt aus einer 240-Loch-Düse versponnen. Die Schachttemperatur beträgt 180°C, die Lufttemperatur 300° C und die verwendete Luftmenge war 40 cbm/Stunde. Die Fäden vom Gesamttiter 2400 dtex wurden auf Spulen gesammelt und zu einem Kabel von 240 000 dtex zusammengeführt. Anschließend wurde das Kabel 1 : 2,Ofach in kochendem Wasser verstreckt, gewaschen, mit antistatischer Präparation versehen, bei 120°C getrocknet, gekräuselt und zu Stapelfasern von 60 mm geschnitten. Die Einzelfasern vom Endtiter 6,3 dtex hatten ein Wasserrückhaltevermögen von 12%. Die Fasern . besaßen wieder eine Kern-Mantelstruktur mit hantelförmiger Querschnittsform. Der Anteil der Mantelfläche von der gesamten Querschnittsfläche beträgt ca. 80%. Die Einfriertemperatur der Faser liegt bei 97° C. Laut gaschromatografischer Analyse enthalten die Fasern noch 6,9% Tetraäthylenglykol.
  • 6b) Ein Teil des gefachten Faserkabels wurde vor dem Streckprozeß mehrfach mit kochendem Wasser behandelt, um das Nichtlösungsmittel Tetraäthylenglykol zu entfernen. Anschließend wurde das Kabel wie oben beschrieben zu Fasern nachbehandelt. Die Einfriertemperatur der Fasern liegt bei 99°C und der Gehalt. an Nichtlöser Tetraäthylenglykol war 6,4%. Das Wasserrückhaltevermögen lag unverändert bei 12%. Es gelingt offenbar trotz intensiver Wäsche nicht, den Nichttöser vollständig herauszuwaschen.
  • In der nachfolgenden Tabelle 11 sind weitere Beispiele angegeben. Die Spinnlösungen wurden wie in Beispiel 6 beschrieben zu Kern-Mantelfasern vom Endtiter 6,7 dtexversponnen und nach der Methode von Beispiel 6a) und 6b), nachbehandelt. Variiert wurde das Gewichtsverhältnis Polymerfeststoff zu Nichtlöser. Als Nichtlösungsmittel wurde Tetraäthylenglykol verwendet. Man erhält in allen Fällen wiederum Kern-Mantetfasern mit hantelförmiger bis ovaler Querschnittsform.
    Figure imgb0004

Claims (9)

1. Trockengesponnene, hydrophile, Kern/Mantel-Struktur aufweisende Fäden oder Fasern aus Polycarbonat mit einer Porosität und einem Wasserrückhaltevermögen von mindestens 10%, einer Quecksilberdichte kleiner 1,0g/cm3, einer Festigkeit von mindestens 1,5cN/dtex und einer Einfriertemperaturvon mindestens 125°C.
2. Fäden oder Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Polycarbonat ein Polykohlensäureester des 4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2-propans ist.
3. Verfahren zur Herstellung von Fäden oder Fasern nach Anspruch 1 nach einem Trockenspinnprozeß, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Schachttemperaturen von höchstens 140° C die Fäden unmittelbar nach Austritt aus der Spinndüse, spätestens aber zu einem Zeitpunkt, wo die Fadenverfestigung noch nicht abgeschlossen ist, mit Wasserdampf in Berührung bringt und die Fäden anschließend verstreckt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Polycarbonat ein Polykohlensäureester des 4,4'-Dihydroxydiphenyl-2,2-propans ist.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Wasserdampf im Spinnschacht oberhalb der Düse in Spinnrichtung einbläst.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Verstreckung der Fäden in einer wäßrigen Lösung vornimmt, welche Spinnlösungsmittel enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung ca. 30 Gew.-% Spinnlösungsmittel enthält.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstreckung im Verhältnis 1 : 3,5 bis 1 : 3,8 durchgeführt wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Spinnlösungsmittel Dimethylformamid ist.
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