EP0119185A2

EP0119185A2 - Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren, hochtemperaturbeständigen Polyimidfasern

Info

Publication number: EP0119185A2
Application number: EP84890036A
Authority: EP
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. Dr. Weinrotter; Thomas Dipl.-Chem. Dr. Jeszenszky; Heinrich Dr. Schmidt; Siegfried Baumann; Johann Kalleitner
Original assignee: Lenzing AG; Chemiefaser Lenzing AG
Current assignee: IMI-TECH FIBRES GMBH
Priority date: 1983-03-09
Filing date: 1984-03-01
Publication date: 1984-09-19
Also published as: EP0119185A3; ATA82083A; JPS59168120A; EP0119185B1; JPS6327444B2; DE3476227D1; US4801502A; CA1229209A; AT377016B

Abstract

Die Herstellung aus einer Lösung der Polyimide der allgemeinen Formel <IMAGE> in aprotischen organischen Lösungsmitteln wird nach der Trockenspinnmethode durchgefürt. Um Fasern mit verbesserten Gebrauchseigenschaften nach der Trockenspinnmethode zu erhalten, die bei gleichem Flächengewicht wie Fasern von rundem Querschnitt eine wesentlich bessere Deckung gewährleisten, einen angenehmen Griff und hohen Glanz haben, wird zur Schaffung von Fasern mit unregelmäßig gelapptem bzw. gezähntem Querschnitt, wollähnlichem, weichem Griff und hohem Glanz der Trockenspinnprozeß in einem Spinnschacht durchgeführt, wobei eine 20 bis 40 %ige Lösung des Polyimids aus Düsen mit rundem Querschnitt, Lochzahlen von 20 bis 800 und einem Düsenlochdurchmesser von 100 bis 300 µm versponnen wird, eine Spritzgeschwindigkeit zwischen 20 und 100 m/min, eine Abzugsgeschwindigkeit zwischen 100 und 800 m/min,eine Spinngasmenge zwischen 40 und 100 m³/h,bezogen auf Normalbedingungen und eine Spinngastemperatur zwischen 200 und 350°C angewendet werden, die dabei erhaltenen Schachtkabel mit einem Restlösungsmittelgehalt von 5 bis 25 Gew.% - bezogen auf den Polymerfeststoff - und mit einem Einzelfilamenttiter zwischen 3,5 und 35 dtex in heißem Wasser gewaschen, dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 % getrocknet, anschließend hochtemperaturverstreckt und gegebenenfalls gekräuselt und zu Stapelfasern geschnitten werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren, hochtemperaturbeständigen Polyimidfasern nach der Trockenspinnmethode aus einer Lösung in aprotischen organischen Lösungsmitteln.
Hitzebeständige Polymerisate sind seit längerem bekannt. Sie enthalten in ihren Molekülketten aromatische Gruppen, so daß hochkonjungierte Bindungssysteme entstehen, die für die Hochtemperaturbeständigkeit wesentlich sind. Beispiele dafür sind aromatische Polyamide und Polyimide, bei denen durch Substitution der aliphatischen Kette durch Benzolreste die Temperaturbeständigkeit wesentlich erhöht werden konnte.
Ein Hindernis für die technische Anwendung dieser Verbindungen stellt die Tatsache dar, daß sie in der Regel weder in Lösungsmitteln löslich noch schmelzbar sind. Ihre Formgebung kann daher nicht, wie bei anderen Kunststoffen, durch Extrusion, Schmelzspinnen, Trockenspinnen, Naßspinnen oder ähnliche Vorgänge erfolgen.
Um diese Schwierigkeiten'zu umgehen, hat man vorgeschlagen, durch Kondensation eines Tetracarbonsäuredianhydrids mit einem Diamin unter relativ milden Bedingungen zuerst eine Polyamidsäure herzustellen, bei der die jeweilige Amingruppe erst mit jeweils einer der zwei zur Verfugung stehenden Carboxylgruppen des Anhydrids reagiert. Diese Polyamidsäure ist löslich und aus ihren Lösungen lassen sich Folien, Filme oder auch Fasern formen. Anschließend wird durch Erhitzen aus diesen Produkten das Lösungsmittel entfernt und durch weiteres Erhitzen die Reaktion zum Polyimid durchgeführt.
Diese Vorgangsweise hat jedoch schwerwiegende Nachteile, indem die Zwischenstufe gegen hydrolytischen Abbau sehr empfindlich ist und bei der endgültigen Kondensation zum Polyimid nochmals Wasser freigesetzt wird, welches aus dem Inneren der Formkörper (Folien, Filme, Fasern) nur durch Diffusion entweichen kann. Wird diese Reaktion zu schnell durchgeführt, so bildet der entstehende Wasserdampf im Inneren der Formkörper Hohlräume, die für die Gebrauchseigenschaften schädlich sind.
Ein weiterer bekannter Vorschlag zur Gewinnung von schwer entflammbaren hochtemperaturbeständigen Polymeren findet sich in der DE-PS 2 143 080. Die dort beschriebenen Mischpolyimide sind in polaren, aprotischen organischen Lösungsmitteln, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon oder Dimethylsulfoxid löslich. Die Polymere werden durch Lösungskondensation von Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid mit einer Mischung aus Toluylendiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat in einem der vorerwähnten Lösungsmittel hergestellt. Aus .den Lösungen kann das Polymer direkt weiterverarbeitet werden. In der DE-OS 2 442 203 wird weiters beschrieben, daß aus den Lösungen insbesondere durch Naßspinnen Fasern hergestellt werden können,wobei durch Auswahl des Spinnbades der Faserquerschnitt verschieden ausgebildet werden kann. Bei Verwendung von Wasser mit wechselnden Anteilen von polarem aprotischem Lösungsmittel (z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon oder ähnliche) ist der Faserquerschnitt rund bzw. elliptisch. Bei Verwendung von z.B. Glycerin im. Fällbad entstehen Pseudohohlfasern mit einem schmalen Längsschlitz und einer gezähnten Außenseite.Hinsichtlich Trockenspinnen finden sich in der DE-OS 24 42 203 lediglich allgemeine Hinweise ohne Aussage über dabei erzielbare Fasereigenschaften.
Die Herstellung von Polyimidfasern nach dem Trockenspinnverfahren aus Lösungen, welche Polymere,gebildet aus Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid und einer Mischung aus Toluylendiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat enthalten, ist demnach bis heute nicht zufriedenstellend gelöst. Infolge der Einsparung von Koagulationsbädern und der einfacheren Rückgewinnbarkeit der Spinnlösungsmittel beim Trockenspinnen ist die Faserherstellung nach der Trockenspinnmethode auch aus dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit günstiger als mittels Naßspinnen.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, beim Trocken- oder Schmelzspinnen von textilen Synthesefasern diesen einen gewünschten gelappten oder gezähnten Querschnitt zu verleihen, indem man Düsenlöcher mit einem entsprechenden Querschnitt, beispielsweise in Sternform, verwendet. So wird z.B. in der DE-OS 30 40 970 beschrieben, daß querschnittsmodifizierte Acrylfasern nach dem Trockenspinnverfahren durch besondere geometrische Ausführung der Düsenlöcher - mittels sogenannter Profildüsenlöcher - erhalten werden können. Abgesehen von der schwierigen und teuren Herstellung der komplizierten Düsenöffnungen ergibt sich auch der Nachteil, daß solche Düsen wesentlich schneller korrodieren als Düsen mit rundem Querschnitt. Trotzdem wurde dieser Nachteil in Kauf genommen, um bessere Gebrauchseigenschaften der Fasern, insbesondere eine Verbesserung des Anschmutzverhaltens, eine Erhöhung der Farbbrillanz, die Erzielung eines angenehmen Griffes und eine Verbesserung des Warenausfalls bei textilen Anwendungen zu erhalten.
Üblicherweise werden bei Verwendung von runden Düsenlöchern beim Schmelzspinnen runde und beim Trockenspinnen von _Lö- sungen hantelförmige Faserquerschnitte erhalten. Somit war auch beim Einsatz von Polyimid-Lösungen in einem herkömmlichen Trockenspinnverfahren kein anderes Ergebnis zu erwarten.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, Fasern aus schwer entflammbaren, hochtemperaturbeständigen Polyimidpolymeren nach der Trockenspinnmethode herzustellen, die verbesserte Gebrauchseigenschaften, insbesondere einen unregelmäßigen Faserquerschnitt, aufweisen, die bei gleichem Flächengewicht wie Fasern von rundem Querschnitt eine wesentlich bessere Deckung gewährleisten, einen angenehmen Griff und hohen Glanz haben.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs definierten Art ausgehend von Polyimidpolymeren mit einer Zusammensetzung der allgemeinen Formel
wobei R teilweise als eine Gruppe der Formel
und der Rest als eine Gruppe der Formel
vorliegt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Erreichung von Fasern mit unregelmäßig gelapptem bzw. gezähntem Querschnitt, wollähnlichem, weichem Griff und hohem Glanz der Trockenspinnprozeß in einem Spinnschacht durchgeführt wird, wobei eine 20 bis 40 %ige Lösung des Polyimids aus Düsen mit rundem Querschnitt, Lochzahlen von 20 bis 800 und einem _Düsenlochdurchmesser von 100 bis 300 µm versponnen wird, eine Spritzgeschwindigkeit zwischen 20 und 100 m/min, eine Abzugsgeschwindigkeit zwischen 100 und 800 m/min, eine Spinngasmenge zwischen 40 und 100 m'/h unter Normalbedingungen und eine Spinngastemperatur zwischen 200 und 350°C angewendet werden, die dabei erhaltenen Schachtkabel mit einem Restlösungsmittelgehalt von 5 bis 25 Gew.% - bezogen auf den Polymerfeststoff - und mit einem Einzelfilamenttiter zwischen 3,5 und 35 dtex in heißem Wasser gewaschen, dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 % getrocknet, anschließend hochtemperaturverstreckt und gegebenenfalls gekräuselt und zu Stapelfasern geschnitten werden.
Die Herstellung der Polymeren kann, wie bekannt, durch Umsetzen von Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid, Toluylendiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat in einem aprotischen organischen Lösungsmittel vorgenommen werden, wobei man eine Lösung des Polymeren erhält. Man kann das feste pulverförmige Polymere aber auch kontinuierlich oder diskontinuierlich in einem aprotischen Lösungsmittel wie Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon oder Dimethylsulfoxid, vorzugsweise Dimethylformamid, in Lösung bringen. Die Lösetemperatur wird zwischen 30 und 120°C gewählt, vorzugsweise wird eine Lösung mit einem Gehalt zwischen 25 und 35 Gew.% bereitet. Die erhaltene Lösung wird entgast, kann ein- oder mehrmals filtriert werden und wird über eine Spinnpumpe dem Spinnkopf einer Trockenspinneinrichtung zugeführt.
Die Einzelschachtleistung kann zweckmäßig zwischen 20 und 400 kg Faser/d, vorzugsweise zwischen 150 und 300 kg/d, betragen.
Je nach Auslegung der Anlage können mehrere Spinnschächte zu einer sogenannten "Spinnmaschine" kombiniert werden. Die technische Ausführung des Spinnkopfes, des Spinnschachtes bzw. der gesamten Spinnmaschine kann ähnlich jener sein, die beim Trockenspinnen von Acrylfasern üblich ist.
Unter Einhaltung der angegebenen Spinnbedingungen erhält man erfindungsgemäß beim Trockenspinnen aus Runddüsen in völlig überraschender Weise stark gelappte und unregelmäßig gezähnte Faserquerschnitte.
In Fig. 1 sind typische Faserquerschnitte eines auf diese Weise erhaltenen Schachtkabels dargestellt.
Obwohl die Einzelfilamente etwa gleiche Fasertiter aufweisen, sind die Querschnitte unregelmäßig und besitzen - um alphabetische Buchstaben als Vergleich heranzuziehen - stark profilierte Formen wie W, U, C, Y, E, V, T, X. Diese Faserquerschnittsformen, welche sich auch bei der folgenden Fasernachbehandlung nicht ändern, sind eine von Textiltechnikern seit langem gewünschte Eigenschaft, welche die oben erwähnte Verbesserung der Gebrauchseigenschaften mit sich bringt. Die in Fig. 1 gezeigten, typischen Faserbündelquerschnitte ändern sich nicht bei Anwendung unterschiedlicher Düsenlochanzahlen, sofern die Düsenlöcher nur rund sind. So wurden die gleichen typischen Querschnittsformen sowohl beim Einsatz von 100-Loch-Düsen, als auch von 200-, 400-, 600- und 800-Loch-Düsen erhalten.
Die in beschriebener Weise mittels Trockenspinnen erhaltenen, zwischendurch aufgespulten oder in Kannen abgelegten Schachtkabel werden zur Nachbehandlung vorteilhaft mit Einzugsgeschwindigkeiten von 2 bis 20 m/min zunächst bei Temperaturen von 80 bis 100°C mit Wasser gewaschen, dann voraviviert, über einen Siebtrommel- oder Kalandertrockner bei Temperaturen zwischen 120 und 300°C getrocknet, bis die Kabelfeuchte nach dem Trockner weniger als 5 % beträgt, das Kabelband wird anschließend ein- oder mehrstufig im Verhältnis 1 : 2 bis l : 10 bei Temperaturen zwischen 315 bis 450°C verstreckt, anschließend mit einer üblichen Präparation nachaviviert, in einer Stauchkräuselmaschine bei Raumtemperatur gekräuselt und schließlich zu Stapelfasern geschnitten bzw. im Falle der Herstellung von Endlosfilamenten nach dem Verstreckvorgang aufgespult.
Durch die intensive Wäsche mit heißem Wasser werden die Fasern vom Restlösungsmittel befreit. Die Voravivierung beinhaltet den Auftrag eines handelsüblichen Antistatikums, um das Faserband problemlos durch den Trockner führen zu können. Die Einhaltung des Feuchtigkeitsgehaltes von weniger als 5 % nach der Trocknung ist wichtig, um die darauffolgende Hochtemperaturverstreckung ohne Schwierigkeiten durchführen zu können. Diese Hochtemperaturverstreckung wird entweder über beheizte Walzen, einen Heiztisch oder über einen Heißluftofen durchgeführt, und sie kann einstufig oder mehrstufig erfolgen. Die Einhaltung der Temperaturen zwischen 315 und 450°C während der Verstreckung ist wegen des hohen Glasumwandlungspunktes der Polyimidfasern (etwa 315°C) notwendig.
Trotz des hohen Glasumwandlungspunktes der Polymeren kann mit herkömmlichen Stauchkammerkräuselmaschinen bei Temperaturen <.100°C eine befriedigende Kräuselung aufgebracht werden, welche die spätere Weiterverarbeitung der Stapelfasern auf üblichen Textilmaschinen ermöglicht. Die Nachavivierung erfolgt mittels handelsüblicher Avivagen für Synthesefasern, welche kationischen und/oder anionischen und/oder nichtionogenen Charakter haben können. Der Zeitpunkt der Nachavivierung muß nicht unbedingt nach der Hochtemperaturverstreckung, sondern kann auch nach der Kräuselung gewählt werden. Das Schneiden zu Stapelfasern erfolgt mit handelsüblichen Schneidmaschinen. Im Falle der Herstellung von Endlosgarnen werden die Kabelbänder mit der gewünschten Kabelstärke getrennt durch die Nachbehandlungsanlage geführt und nach der Hochtemperaturverstreckung und eventuell einer Nachavivierung auf Spulen aufgewickelt.
Die Bedingungen, die im erfindungsgemäßen Verfahren in den einzelnen Stufen einzuhalten sind, sind in der folgenden Aufstellung übersichtlich zusammengefaßt:
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, trockengesponnenen Polyimidfasern zeichnen sich durch folgende Eigenschaften aus:

- Schwerentflammbarkeit: die Fasern besitzen einen LOI (Limiting Oxygen Index) nach ASTM D-2863 von ≥33 % 0₂.
- Die Fasern schmelzen nicht, sondern zersetzen sich bei Temperaturen > 450°C.
- Thermostabilität: die bisherigen Messungen zeigen, daß die nach obigem Verfahren hergestellten Polyimidfasern Dauertemperaturbelastungen bis 260°C standhalten, ohne ihre Fasereigenschaften merklich einzubüßen.
- Textilmechanische Faserdaten:
- - ausgezeichnetes Arbeitsvermögen; (ein typisches Kraft/Dehnungs-Diagramm ist in Fig. 2 dargestellt)
- - sehr gute Knoten- und Schlingenfestigkeit;
- niedriger Faserschrumpf in kochendem Wasser (< 0,5 %);
- unregelmäßiger, gelappter bzw. gezähnter Faserquerschnitt;
- - begrenztes Wasseraufnahmevermögen;
- - hoher Glanz;
- - angenehmer, wollähnlicher Griff:
- - Endfasertiter variabel von 0,6 bis 10 dtex.
- Farbe: die natürliche Farbe der nach obigem Verfahren hergestellten Polyimidfaser ist goldgelb.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in folgenden Beispielen näher erläutert:

Beispiel l:

9 kg Polyimid der allgemeinen Formel (I) werden in 24,3 kg Dimethylformamid 30 min bei einer Temperatur von 30°C unter Rühren in einem Behälter gelöst. Anschließend wird das Gemisch durch 40-minütiges Erhitzen auf 60°C in eine Spinnlösung übergeführt, bei einem Druck von 507 mbar entgast, filtriert und über eine Zahnradpumpe dem Spinnkopf eines Trockenspinnschachtes zugeführt. Die Verspinnung erfolgt über eine 240-Lochdüse, die Düsenlochform ist kreisrund und besitzt einen Lochdurchmesser von 175 um. Die Spinnlösungstemperatur beträgt vor dem Eintritt in das Düsenpaket 70°C. Die Spinngastemperatur beträgt in Höhe des Düsenpaketes 295°C und am Ende des 8 m langen Spinnschachtes 115°C, die Spinngasmenge 60 m'/h (bezogen auf Normalbedingungen). Die Schachtleistung wird auf 150 kg Faser/d eingestellt. Das Spinngut vom Gesamttiter 2640 dtex, welches einen Rest-DMF-Gehalt von 15 Gew.%, bezogen auf Polymerfeststoff, aufweist, wird auf Spulen gesammelt und zu einem Kabelband vom Gesamttiter 184 800 dtex gefacht. Das Kabelband wird anschließend in Wasser von 90°C gewaschen, in einer Tauchwanne mit einer Antistatik-Avivage versehen, bei 180°C über einen Siebtrommeltrockner getrocknet und anschließend über einen Heizbügel im Verhältnis 1 : 5 verstreckt. Die Oberflächentemperatur des Heizbügels beträgt 380°C. Das verstreckte Kabelband wird mit einer Mischung von kationaktiver/nichtionogener Präparation versehen, in einer Stauchkammer bei Raumtemperatur gekräuselt und zu Stapelfasern von 40 mm Länge geschnitten. Die Fasern, welche einen Endtiter von 2,2 dtex aufweisen, besitzen eine Festigkeit von 28 cN/tex, die Faserdehnung beträgt 34 %, die Schlingenfestigkeit 15 cN/tex, die Knotenfestigkeit 20 cN/tex, der Kochschrumpf ist 0,4 %.
Die Fasern zeigen im Querschnitt ausgeprägte gelappte bzw. gezählte Form (wie in Fig. 1 dargestellt) und der LOI-Wert, gemessen an einem Strickstrumpf mit einem Flächengewicht von 150 g/m², beträgt 37 % 0₂. Werden die Fasern über einen Zeitraum von 250 Stunden einer Temperatur von 260°C ausgesetzt, ändern sich die angegebenen Faserdaten nicht, d.h. die Faser ist bei der angegebenen Temperatur thermostabil. Die Wasseraufnahme der Fasern liegt bei 20°C und 65 % relativer Luftfeuchtigkeit bei 2,7 %.

Beispiel 2:

11 kg Polyimid der in Beispiel 1 beschriebenen Zusammensetzung werden in 25 kg Dimethylformamid 40 min bei einer Temperatur von 50°C unter Rühren in einem Behälter gelöst. Anschließend wird das Gemisch durch einstündiges Erhitzen auf 80°C in eine 31,5 %ige Spinnlösung übergeführt, bei einem Druck von 467 mbar entgast, filtriert und über eine Zahnradpumpe dem Spinnkopf eines Trocken-. spinnschachtes zugeführt. Die Verspinnung erfolgt über eine 600-Lochdüse, die Düsenlochform ist kreisrund und besitzt einen Lochdurchmesser von 150 um. Die Spinnlösungstemperatur beträgt vor dem Eintritt in das Düsenpaket 90°C. Die Spinngastemperatur beträgt in der Höhe des Düsenpaketes 320°C und am Ende des Spinnschachtes 120°C, die Spinngasmenge 70 m'/h (bezogen auf Normalbedingungen). Die Schachtleistung wird auf 200 kg Faser/d eingestellt. Das Spinngut vom Gesamttiter 7140 dtex, welches einen Rest-DMF-Gehalt von 17 Gew.%, bezogen auf Polymerfeststoff, aufweist, wird auf Spulen gesammelt und zu einem Kabelband von Gesamttiter 357 000 dtex gefacht. Das Kabelband wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, gewaschen, voraviviert, getrocknet und anschließend über beheizte Walzen zweistufig verstreckt. Das Gesamtstreckverhältnis ist 1 : 7, die Oberflächentemperatur der beheizten Walzen beträgt 340°C. Das Kabelband wird bei Raumtemperatur in einer Stauchkräuselkammer gekräuselt, anschließend mit einer nichtionogenen Avivage durch Sprühavivierung behandelt und zu Stapelfasern geschnitten.
Die Fasern, welche einen Endtiter von 1,7 dtex aufweisen, besitzen eine Festigkeit von 30 cN/tex, die Faserdehnung beträgt 30 %, der Kochschrumpf ist 0,45 %.
Die Fasern zeigen im Querschnitt die in Fig. 1 dargestellte bzw. in Beispiel 1 beschriebene, charakteristische Form.

Beispiel 3:

Eine 25 %ige Lösung von Polyimid (Zusammensetzung siehe Beispiel 1) in DMF, welche bei der Polykondensationsreaktion erhalten wurde, wird filtriert und direkt in den Entgasungsbehälter gefüllt. Die weitere Behandlung der Lösung erfolgt wie in Beispiel 1. Die Verspinnung der Lösung erfolgt über eine 240-Lochdüse, die Düsenlochform ist kreisrund und besitzt einen Lochdurchmesser von 175 um. Die Spinnlösungstemperatur beträgt vor dem Eintritt in das Düsenpaket 60°C. Die Spinngastemperatur beträgt in Höhe des Düsenpaketes 260°C und am Ende des Spinnschachtes 110°C, die Spinngasmenge 55 m³/h (bezogen auf Nornalbedingungen). Die Schachtleistung wird auf 130 kg Faser/d eingestellt. Das Spinngut vom Gesamttiter 6240 dtex, welches einen Rest-DMF-Gehalt von 20 Gew.%, bezogen auf Polymerfeststoff, aufweist, wird auf Spulen gesammelt und mehrere Spulen dem Nachbehandlungsprozeß vorgelegt. Die einzelnen Kabelbänder, welche je einen Gesamttiter von 6240 dtex aufweisen, werden getrennt durch den Nachbehandlungsprozeß geführt, also gewaschen, voraviviert und getrocknet. Die Verstreckung erfolgt in einem Schritt in einem Heißluftofen, das Verstreckverhältnis beträgt 1 : 4,7. Die Lufttemperatur beim Verstrecken beträgt 420°C. Die verstreckten Kabelbänder werden anschließend einzeln auf Kreuzspulen als Endlosfilamentbündel gewickelt. Die Einzelfilamente, welche einen Endtiter von 5,5 dtex aufweisen, besitzen eine Festigkeit von 24 cN/tex, die Faserdehnung beträgt 40 %, der Kochschrumpf ist 0,3 %.
Die Filamente zeigen im Querschnitt die in Fig. 1 dargestellte, charakteristische Form.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von schwer entflammbaren, hochtemperaturbeständigen Polyimidfasern mit einer Zusammensetzung der allgemeinen Formel

wobei R teilweise als eine Gruppe der Formel

und der Rest als eine Gruppe der Formel

vorliegt, nach der Trockenspinnmethode aus einer Lösung in aprotischen organischen Lösungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung von Fasern mit unregelmäßig gelapptem bzw. gezähntem Querschnitt, wollähnlichem, weichem Griff und hohem Glanz der Trockenspinnprozeß in einem Spinnschacht durchgeführt wird, wobei eine 20 bis 40 %ige Lösung des Polyimids aus Düsen mit rundem Querschnitt, Lochzahlen von 20 bis 800 und einem Düsenlochdurchmesser von 100 bis 300 um versponnen wird, eine Spritzgeschwindigkeit zwischen 20 und 100 m/min, eine Abzugsgeschwindigkeit zwischen 100 und 800 m/min, eine Spinngasmenge zwischen 40 und 100 m³/h (bezogen auf Normalbedingungen) und eine Spinngastemperatur zwischen 200 und 350°C angewendet werden, die dabei erhaltenen Schachtkabel mit einem Restlösungsmittelgehalt von 5 bis 25 Gew.% - bezogen auf den Polymerfeststoff - und mit einem Einzelfilamenttiter zwischen 3,5 und 35 dtex in heißem Wasser gewaschen, dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 5 % getrocknet, anschließend hochtemperaturverstreckt und gegebenenfalls gekräuselt und zu Stapelfasern geschnitten werden.

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen aufgespulten oder in Kannen abgelegten Schachtkabel zur Nachbehandlung mit Einzugsgeschwindigkeiten von'.2 bis 20 m/min zunächst bei Temperaturen von 80 bis 100°C mit Wasser gewaschen, dann voraviviert, über einen Siebtrommel- oder Kalandertrockner bei Temperaturen zwischen 120 und 300°C getrocknet werden, bis die Kabelfeuchte nach dem Trockner weniger als 5 % beträgt, das Kabelband anschließend ein- oder mehrstufig im Verhältnis 1 : 2 bis 1 : 10 bei Temperaturen zwischen 315 und 450°C verstreckt, anschließend mit einer üblichen Präparation nachaviviert, in einer Stauchkräuselmaschine bei Raumtemperatur gekräuselt und schließlich zu Stapelfasern geschnitten bzw. im Falle der Herstellung von Endlosfilamenten nach dem Verstreckvorgang aufgespult wird.

3. Verfahren nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung des Polyimids in Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon oder vorzugsweise in Dimethylformamid versponnen wird.