EP0574789A1 - Verfahren zur Herstellung von Polyarylensulfidfasern und danach erhältliche Polyarylensulfid-Multifilamente - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Polyarylensulfidfasern und danach erhältliche Polyarylensulfid-Multifilamente Download PDF

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EP0574789A1
EP0574789A1 EP93109137A EP93109137A EP0574789A1 EP 0574789 A1 EP0574789 A1 EP 0574789A1 EP 93109137 A EP93109137 A EP 93109137A EP 93109137 A EP93109137 A EP 93109137A EP 0574789 A1 EP0574789 A1 EP 0574789A1
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EP
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filaments
stage
temperature
tex
spinning
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Herbert Dr. Wellenhofer
Werner Dr. Bruckner
Andreas Fischer
Gerhard Dr. Leumer
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Invista Technologies SARL Switzerland
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Hoechst AG
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/76—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from other polycondensation products
    • D01F6/765—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from other polycondensation products from polyarylene sulfides

Definitions

  • the present invention relates to a new process for the production of fibers based on polyarylene sulfides, and to new multifilaments based on them based on polyarylene sulfides.
  • polyarylene sulfides are polymers with excellent resistance to thermal degradation and to a wide variety of chemicals. Fibers made of these polymers are already known and are described, for example, in EP-A-195,422, EP-A-398,094, EP-A-453, 100 and JP-A-58-18,409.
  • fibers with very good mechanical properties such as tensile strength and transverse strength, measured for example in terms of loop and knot strength, can be produced with high productivity if the spinning is carried out at high spinning take-off speeds and the subsequent drawing is carried out in two stages while adhering to certain conditions Process conditions is carried out.
  • All filament-forming polymers which mainly have the recurring structural unit of the formula I can be used as polyarylene sulfides for use in the process according to the invention -Ar-S- (I), wherein Ar represents a divalent mono- or polynuclear aromatic radical, the free valences of which are in the p-position or in the m-position or in a parallel or angled position comparable to these positions.
  • the polymers can also be partially crosslinked structures as long as they can be spun under the spinning conditions defined above.
  • the polyarylene sulfides used are preferably polyphenylene sulfides, in particular polymers in which Ar is a p-phenylene radical.
  • Preferred polyphenylene sulfides have a melt viscosity at 320 ° C. measured with a shear rate of 1000 sec ⁇ 1 (SV1000), from 60 to 150 Pas on and a melt viscosity, measured with a shear rate of 3000 sec ⁇ 1 (SV3000), of more than 50 Pas, the difference between SV1000 and SV3000 can be more than 20 Pas, contrary to the requirements of JP-A-01-239,109.
  • the polyarylene sulfide is usually subjected to a drying process before spinning.
  • the polymer is generally dried in a finely divided form, such as powder or granule form, and in particular in the form of chips, preferably under vacuum. Usual drying times are between six and ten hours.
  • the drying temperature is usually 120 to 160 ° C. The drying can also be carried out under inert gas.
  • a polyarylene sulfide is particularly preferably used, the water content of which is at most 0.01%, measured by the Karl Fischer method. Particularly stable spinning conditions can be set using this raw material.
  • the polyarylene sulfides are melt-spun, it being possible to use devices known per se for spinning such polymers.
  • the spinning takes place in a spinning shaft in a gas, in particular in air, or also in an inert gas, such as nitrogen.
  • a minimum delivery rate of 0.5 g / (min * hole) is selected.
  • Particularly preferred delivery rates are in the range of 0.7 to 1.3 g / (min * hole)
  • the temperatures in the spinneret are usually 280 to 320 ° C, preferably 290 to 315 ° C.
  • Typical number of holes one Spinnerets are in the range from 100 to 500.
  • the shape of the nozzle holes can also be chosen as desired, for example triangular or rectangular, multilobal, oval or in particular round.
  • Typical diameters of the nozzle holes are in the range from 0.20 to 0.65 mm.
  • the nozzle holes are preferably arranged in an annular nozzle in the form of concentric circles.
  • the filaments produced are subjected to forced cooling in the spinning shaft by blowing with a gas.
  • a gas All of the usual methods of blowing can be used.
  • the central blowing is particularly suitable. Of these, blowing from the inside out is particularly preferred. Inert gas such as nitrogen can be used as the gas. Air is preferred.
  • the spinning take-off speed of the filaments when leaving the spinning shaft is more than 800 m / min, preferably between 1000 and 5000 m / min, and in particular 1000 to 2000 m / min.
  • a customary drawing preparation is applied to the filaments when they leave the spinning shaft. This can be done shortly before, during or shortly after leaving the spinning shaft.
  • the preparation can also be applied to other parts of the production plant.
  • the preparation can be applied using all known means, for example by spraying on or by applying a preparation roller.
  • the process is interrupted and the spun filaments are brought to an intermediate storage in a suitable form.
  • the spun filaments can be placed in jugs or in particular be wound up.
  • the interim storage serves the purpose, among other things, of reducing the running-in speed into the post-treatment stage and of making the spun fabric more uniform.
  • the duration of the intermediate storage ranges, for example, from hours to days. In this process stage, intermediate treatments of the spun multifilaments can take place, for example tempering the wound fibers.
  • the after-treatment of the intermediate filaments comprises a two-stage drawing under special conditions and a subsequent fixation of the filaments.
  • the drawing is to be carried out in such a way that the first drawing step is carried out at a temperature between the glass transition temperature and the flow temperature of the filaments, for example between 80 and 120 ° C., and is carried out to a degree of drawing so that the filaments are practically drawn.
  • Preferred drawing temperatures at this stage range from 100 to 120 ° C.
  • the term “practically stretched” should be understood to mean that a degree of stretching is selected which is at least 70% of the maximum degree of stretching achievable for the multifilament in question. This maximum achievable degree of stretch can be determined in each case in the case of a specific multifilament / stretching preparation combination by measuring the stretching limit at different temperatures.
  • the first stretching can be carried out using various devices suitable for this purpose, for example in a liquid bath or with heated plates or pins by means of pairs of rollers, but in particular on heated godets.
  • Typical draw ratios at this stage are 1: 2.5 to 1: 5, preferably 1: 2.5 to 1: 3.5.
  • the second drawing takes place at a temperature which is above the temperature selected in the first stage and below the crystallite melting point temperature of the filaments, so that the filaments are additionally drawn by 5 to 30%, the heat transfer taking place in the second drawing stage without mechanical contact .
  • a stretching tension of 11 to 25 cN / tex, based on the true titer, is set at this stage. At this stage, it is particularly advantageous to choose a drawing temperature that is as high as possible.
  • drawing tension based on the true titer
  • draw tension is understood to mean the specific tension which results when the tension prevailing in the thread is divided by the titer prevailing at this point.
  • the temperature at this stage is preferably between 160 and 260 ° C., in particular between 200 and 240 ° C.
  • the second drawing stage is carried out in such a way that, apart from the transport godets, the multifilament yarn does not come into contact with any component of the drawing device during the drawing process, at the beginning and at the end.
  • the stretching is expediently carried out in a non-contact manner in a heating oven, preferably in a hot air duct or in an infrared duct, such as, for. B. described in EP-A-398,094.
  • Typical draw ratios at this stage are 1: 1.05 to 1: 1.3, preferably 1: 1.1 to 1: 1.25.
  • the threads thus produced can be heat-set immediately after stretching. This can be done in any manner, preferably allowing the multi-filament to shrink.
  • the fixing temperature is usually around 210 to 300 ° C. Typical degrees of shrinkage are 2 to 10%.
  • the Fixing can also be done without contact, but is preferably carried out on heated godets.
  • Preferred fixing temperatures are 230 to 300 ° C. and in particular fixing tensions of less than 10 cN / tex, based on the true titer, are selected.
  • the fixing tension is preferably less than 7 cN / tex.
  • the filaments obtained are either wound up or cut into staple fibers in a manner known per se.
  • the multifilaments obtainable by the process according to the invention are distinguished by a high transverse strength.
  • the invention therefore also relates to polyarylene sulfide fibers which have a tensile strength of more than 40 cN / tex, in particular 45 to 50 cN / tex, and a transverse strength of more than 65% of the tensile strength, in particular 70 to 80% of the tensile strength.
  • the multifilaments according to the invention generally have a titer of 200 to 1100 dtex.
  • p-Phenylene sulfide is spun on a melt spinning apparatus, the filaments formed are drawn off at 1000 m / min and wound onto spools after a preparation has been applied.
  • the received Multifilaments are then drawn twice, the first drawing stage being carried out on heated godets and the filaments being guided in a contactless manner in an infrared channel in the second drawing step. When leaving this channel, the stretched filaments are fixed, a defined shrinkage being permitted by means of godets. Then it is wound on spools.
  • an additional stretching is carried out instead of a shrinkage when fixing.
  • the process parameters and the properties of the PPS multifilaments obtained are given in the following table.
  • the measured variables are determined as follows: Titer according to DIN 53830, part 1 Strength according to DIN 53834, part 1 Elongation according to DIN 53834, part 4 Hot air shrinkage based on DIN 53866 Loop strength according to DIN 53843, part 1

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Polyarylensulfiden umfassend die Schritte: a) Schmelzspinnen von Polyarylensulfid in ein Gas, insbesondere in Luft, wobei eine Förderleistung von mindestens 0,5 g/(min*Loch) gewählt wird, b) Zwangsabkühlung der ersponnenen Filamente im Spinnschacht durch Anblasen mit einem Gas, c) Abziehen der Filamente mit einer Spinnabzugsgeschwindigket von mehr als 800 m/min, vorzugsweise zwischen 1000 und 5000 m/min, d) Zwischenlagerung der ersponnenen Filamente, e) zweistufige Verstreckung der ersponnenen Filamente in einer Nachbehandlungsstufe, wobei e1) die erste Verstreckung bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und der Fließtemperatur erfolgt und bis zu einem Verstreckgrad durchgeführt wird, so daß die Filamente praktisch ausverstreckt sind, und e2) die zweite Verstreckung bei einer Temperatur erfolgt, die oberhalb der in der ersten Stufe gewählten Temperatur und unterhalb der Kristallitschmelzpunkttemperatur der Filamente liegt, so daß eine zusätzliche Verstreckung der Filamente um 5 bis 30 % erfolgt, wobei die Wärmeübertragung in der zweiten Verstreckstufe ohne mechanischen Kontakt erfolgt und eine Verstreckspannung von 11 bis 25 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, eingestellt wird, und f) unmittelbar anschließende Thermofixierung der verstreckten Filamente. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung von Fasern mit sehr guten mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Querfestigkeit. Das Verfahren zeichnet sich durch eine hohe Produktivität aus, da das Verspinnen mit hohen Spinnabzugsgeschwindigkeiten erfolgt und die nachgeschaltete Verstreckung zweistufig durchgeführt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Fasern auf der Basis von Polyarylensulfiden, sowie danach erhältliche neue Multifilamente auf Basis von Polyarylensulfiden.
  • Polyarylensulfide sind bekanntlich Polymere mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen thermischen Abbau und gegen unterschiedlichste Chemikalien. Fasern aus diesen Polymeren sind bereits bekannt und beispielsweise in den EP-A-195,422, EP-A-398,094, EP-A-453, 100 und JP-A-58-18,409 beschrieben.
  • Speziell ausgestaltete Spinn- und Nachbehandlungsverfahren zur Herstellung solcher Fasern sind beispielsweise in der EP-A-102,536, in der JP-A-01-239,109 und in der US-A-3,539,676 beschrieben. In der EP-A-102,536 bzw. in der JP-A-01-239,109 sind die Spinnabzugsgeschwindigkeiten mit 900 bis 1100 m/min bzw. mit kleiner gleich 1000 m/min angegeben; dagegen sind die anschließenden Verstreckbedingungen nicht näher spezifiziert. In der US-A-3,539,676 hingegen werden Spinnabzugsgeschwindigkeiten von 20 bis 3000 m/min gefordert und es wird empfohlen, eine zusätzliche Verstreckung zu unterlassen.
  • Die mehrstufige Verstreckung von Fasern auf der Basis von Polyarylenthioethern ist beispielsweise in der JP-A-01-229,809 und in der EP-A-398,094 beschrieben.
  • Gegenüber diesen vorbekannten Verfahren bestand noch die Aufgabe, ein Faserherstellungsverfahren bereitzustellen, das sich durch eine hohe Produktivität auszeichnet und mit dem auf einfache Art und Weise, insbesondere durch möglichst wenig Verstreckstufen, Fasern mit guten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden können.
  • Es wurde jetzt überraschend gefunden, daß Fasern mit sehr guten mechanischen Eigenschaften, wie Zugfestigkeit und Querfestigkeit gemessen beispielsweise in der Schlingen- und Knotenfestigkeit, mit einer hohen Produktivität hergestellt werden können, wenn das Verspinnen mit hohen Spinnabzugsgeschwindigkeiten erfolgt und die nachgeschaltete Verstreckung zweistufig unter Einhaltung bestimmter Verfahrensbedingungen durchgeführt wird.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Polyarylensulfiden umfassend die Schritte:
    • a) Schmelzspinnen von fadenbildenden Polyarylensulfiden in ein Gas, insbesondere in Luft, wobei eine Förderleistung von mindestens 0,5 g/(min*Loch) gewählt wird,
    • b) Zwangsabkühlung der ersponnenen Filamente im Spinnschacht durch Anblasen mit einem Gas,
    • c) Abziehen der Filamente mit einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von mehr als 800 m/min, vorzugsweise zwischen 1000 und 5000 m/min,
    • d) Zwischenlagerung der ersponnenen Filamente,
    • e) zweistufige Verstreckung der ersponnenen Filamente in einer Nachbehandlungsstufe, wobei
      • e1) die erste Verstreckung bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und der Fließtemperatur erfolgt und bis zu einem Verstreckgrad durchgeführt wird, so daß die Filamente praktisch ausverstreckt sind, und
      • e2) die zweite Verstreckung bei einer Temperatur erfolgt, die oberhalb der in der ersten Stufe gewählten Temperatur und unterhalb der Kristallitschmelzpunkttemperatur der Filamente liegt, so daß eine zusätzliche Verstreckung der Filamente um 5 bis 30 % erfolgt, wobei die Wärmeübertragung in der zweiten Verstreckstufe ohne mechanischen Kontakt erfolgt und eine Verstreckspannung von 11 bis 25 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, eingestellt wird, und
      f) unmittelbar anschließende Thermofixierung der verstreckten Filamente.
  • Als Polyarylensulfide für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich alle fadenbildenden Polymeren einsetzen, die hauptsächlich die wiederkehrende Struktureinheit der Formel I aufweisen



            -Ar-S-   (I),



    worin Ar einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, dessen freie Valenzen sich in p-Stellung oder in m-Stellung oder in einer zu diesen Stellungen vergleichbaren parallelen oder gewinkelten Stellung zueinander befinden. Bei den Polymeren kann es sich auch um teilweise vernetzte Strukturen handeln, solange diese unter den oben definierten Spinnbedingungen verspinnbar sind.
  • Es können auch Mischungen von Polyarylensulfidpolymeren eingesetzt werden, oder Polyarylensulfidpolymere, die in einem Molekül unterschiedliche wiederkehrende Struktureinheiten der Formel I aufweisen. Beispiele für Mischungen von Polyarylensulfiden sind in der EP-A-407,887 aufgeführt, deren Inhalt auch Gegenstand der vorliegenden Beschreibung ist.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei den eingesetzten Polyarylensulfiden um Polyphenylensulfide, insbesondere um Polymere, bei denen Ar einen p-Phenylenrest darstellt.
  • Bevorzugte Polyphenylensulfide weisen bei 320°C eine Schmelzviskosität, gemessen mit einer Schergeschwindigkeit von 1000 sec⁻¹(SV₁₀₀₀), von 60 bis 150 Pas auf und eine Schmelzviskosität, gemessen mit einer Schergeschwindigkeit von 3000 sec⁻¹ (SV₃₀₀₀), von mehr als 50 Pas auf, wobei die Differenz von SV₁₀₀₀ und SV₃₀₀₀ mehr als 20 Pas betragen kann im Gegensatz zu den Forderungen von JP-A-01-239,109.
  • Das Polyarylensulfid wird vor dem Verspinnen üblicherweise einem Trocknungsprozess unterzogen. Dazu wird das Polymere im allgemeinen in feinverteilter Form, wie Pulver- oder Granulatform und insbesondere in Form von Schnitzeln bevorzugt unter Vakuum getrocknet. Übliche Trocknungszeiten liegen zwischen sechs und zehn Stunden. Die Trocknungstemperatur beträgt üblicherweise 120 bis 160°C. Die Trocknung kann aber auch unter Inertgas vorgenommen werden.
  • Besonders bevorzugt wird ein Polyarylensulfid eingesetzt, dessen Wassergehalt höchstens 0,01 %, gemessen nach der Methode nach Karl Fischer, beträgt. Unter Einsatz dieses Rohmaterials lassen sich besonders stabile Spinnbedingungen einstellen.
  • Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die Polyarylensulfide schmelzgesponnen, wobei an sich bekannte Vorrichtungen zum Verspinnen solcher Polymerer zum Einsatz kommen können. Das Verspinnen erfolgt in einen Spinnschacht in ein Gas, insbesondere in Luft, oder auch in ein Inertgas, wie Stickstoff.
  • Dabei ist es von Bedeutung, daß eine Mindestförderleistung von 0,5 g/(min*Loch) gewählt wird. Besonders bevorzugte Förderleistungen liegen im Bereich von 0,7 bis 1,3 g/(min*Loch)
  • Die Temperaturen in der Spinndüse betragen üblicherweise 280 bis 320°C, vorzugsweise 290 bis 315°C.
  • Es können beliebige Spinndüsen eingesetzt werden. Typische Lochzahlen einer Spinndüse liegen im Bereich von 100 bis 500. Die Form der Düsenlöcher kann ebenfalls beliebig gewählt werden, beispielsweise drei- oder rechteckig, multilobal, oval oder insbesondere rund. Typische Durchmesser der Düsenlöcher liegen im Bereich von 0,20 bis 0,65 mm.
  • Vorzugsweise sind die Düsenlöcher in einer Ringdüse in Form von konzentrischen Kreisen angeordnet.
  • Die erzeugten Filamente werden nach dem Extrudieren durch die Spinndüse einer Zwangsabkühlung im Spinnschacht durch Anblasen mit einem Gas unterworfen. Dabei können alle an sich üblichen Verfahren des Anblasens zum Einsatz kommen. Neben der möglichen Queranblasung kommt insbesondere die zentrale Anblasung in Frage. Davon ist insbesondere die Anblasung von innen nach außen bevorzugt. Als Gas kann Inertgas, wie Stickstoff eingesetzt werden. Bevorzugt ist Luft.
  • Die Spinnabzugsgeschwindigkeit der Filamente beim Verlassen des Spinnschachts beträgt mehr als 800 m/min, vorzugsweise zwischen 1000 und 5000 m/min, und insbesondere 1000 bis 2000 m/min.
  • Zweckmäßigerweise bringt man auf die Filamente beim Verlassen des Spinnschachtes eine übliche Verstreckpräparation auf. Dies kann kurz vor, während oder kurz nach dem Verlassen des Spinnschachtes erfolgen. Die Präparation kann aber auch anderen Stellen der Produktionsanlage aufgebracht werden. Das Aufbringen der Präparation kann mit allen dafür bekannten Mitteln erfolgen, beispielsweise durch Aufsprühen oder durch Aufbringen mit einer Präparationsrolle.
  • Nach dem Verlassen des Spinnschachtes und gegebenenfalls dem Präparieren wird das Verfahren unterbrochen und die ersponnenen Filamente in einer geeigneten Form zur Zwischenlagerung gebracht. Zu diesem Zweck können die ersponnenen Filamente in Kannen abgelegt werden oder insbesondere aufgespult werden. Die Zwischenlagerung dient unter anderem dem Zweck, die Einlaufgeschwindigkeit in die Nachbehandlungsstufe herabzusetzen und die Spinnware zu vergleichmäßigen. Die Dauer der Zwischenlagerung bewegt sich beispielsweise im Bereich von Stunden bis zu Tagen. In dieser Verfahrensstufe können Zwischenbehandlungen der ersponnenen Multifilamente erfolgen, beispielsweise eine Temperung der aufgespulten Fasern.
  • Die Nachbehandlung der zwischengelagerten Filamente umfaßt eine zweistufige Verstreckung unter besonderen Bedingungen und eine anschließende Fixierung der Filamente.
  • Die Verstreckung ist dabei so auszugestalten, daß die erste Verstreckstufe bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und der Fließtemperatur der Filamente, beispielsweise zwischen 80 und 120°C erfolgt und bis zu einem Verstreckgrad durchgeführt wird, so daß die Filamente praktisch ausverstreckt sind. Bevorzugte Verstrecktemperaturen bei dieser Stufe bewegen sich von 100 bis 120°C.
  • Der Begriff "praktisch ausverstreckt" ist dabei so zu verstehen, daß ein Verstreckgrad gewählt wird, der mindestens 70 % des für das betreffende Multifilament maximal erreichbaren Verstreckgrades ausmacht. Dieser maximal erreichbare Verstreckgrad kann im Einzelfall bei einer konkret vorliegenden Multifilament/Verstreckpräparation Kombination jeweils ermittelt werden, indem bei unterschiedlichen Temperaturen die Streckgrenze gemessen wird.
  • Die erste Verstreckung kann mit verschiedenen dafür geeigneten Vorrichtungen erfolgen, beispielsweise im Flüssgkeitsbad oder mit geheizten Platten oder Stiften durch Walzenpaare, insbesondere aber auf beheizten Galetten.
  • Typische Verstreckverhältnisse auf dieser Stufe betragen 1:2,5 bis 1:5, vorzugsweise 1:2,5 bis 1:3,5.
  • Die zweite Verstreckung erfolgt bei einer Temperatur, die oberhalb der in der ersten Stufe gewählten Temperatur und unterhalb der Kristallitschmelzpunkttemperatur der Filamente liegt, so daß eine zusätzliche Verstreckung der Filamente um 5 bis 30 % erfolgt, wobei die Wärmeübertragung in der zweiten Verstreckstufe ohne mechanischen Kontakt erfolgt. Bei dieser Stufe wird eine Verstreckspannung von 11 bis 25 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, eingestellt. Auf dieser Stufe ist es besonders vorteilhaft, eine möglichst hohe Verstrecktemperatur zu wählen.
  • Unter dem Begriff "Verstreckspannung, bezogen auf den wahren Titer" wird die spezifische Spannung verstanden, die sich ergibt, wenn die im Faden herrschende Spannung durch den an dieser Stelle herrschenden Titer dividiert wird.
  • Vorzugsweise liegt die Temperatur bei dieser Stufe zwischen 160 und 260°C, insbesondere zwischen 200 und 240°C.
  • Die zweite Verstreckstufe wird so ausgeführt, daß das Multifilamentgarn während des Verstreckvorganges abgesehen von den Transportgaletten am Anfang und am Ende mit keinem Bauteil des Streckwerkes in Berührung kommt. Dazu wird das Verstrecken zweckmäßigerweise in einem Heizofen, bevorzugt in einem Heißluftkanal oder in einem Infrarotkanal berührungslos durchgeführt, wie z. B. in der EP-A-398,094 beschrieben.
  • Typische Verstreckverhältnisse auf dieser Stufe betragen 1:1,05 bis 1:1,3, vorzugsweise 1:1,1 bis 1:1,25.
  • Überraschend wurde gefunden, daß die so hergestellten Fäden direkt anschließend an die Verstreckung thermofixiert werden können. Dies kann auf beliebige Art und Weise erfolgen, wobei bevorzugt ein Schrumpfen des Mulitifilaments zugelassen werden kann. Die Fixiertemperatur liegt üblicherweise bei etwa 210 bis 300°C. Typische Schrumpfgrade betragen 2 bis 10 %. Das Fixieren kann ebenfalls berührungslos erfolgen, wird aber vorzugsweise auf beheizten Galetten durchgeführt.
  • Bevorzugte Fixiertemperaturen betragen 230 bis 300°C und es werden insbesondere Fixierspannungen von weniger als 10 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, gewählt. Bevorzugt beträgt die Fixierspannung weniger als 7cN/tex.
  • Nach der Fixierung werden die erhaltenen Filamente entweder aufgespult oder in an sich bekannter Weise zu Stapelfasern zerschnitten.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Mulifilamente zeichnen sich durch eine hohe Querfestigkeit aus. Die Erfindung betrifft daher auch Polyarylensulfidfasern, die eine Zugfestigkeit von mehr als 40 cN/tex, insbesondere 45 bis 50 cN/tex, und eine Querfestigkeit von mehr als 65 % der Zugfestigkeit, insbesondere 70 bis 80 % der Zugfestigkeit, aufweisen.
  • Die erfindungsgemäßen Multifilamente weisen im allgemeinen Titer von 200 bis 1100 dtex auf.
  • Da die erfindungsgemäßen Multifilamente die oben geschilderte vorteilhafte Kombination von Eigenschaften aufweisen, ist ein Zwirnen dieser Multifilamente ohne weiteres möglich.
  • Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne diese zu begrenzen:
    • Beispiele 1 bis 4: Herstellung von Multifilamenten aus p-Polyphenylensulfid (PPS)
  • p-Phenylensulfid wird auf einer Schmelzspinnapparatur versponnen, die gebildeten Filamente werden mit 1000 m/min abgezogen und nach dem Aufbringen einer Präparation auf Spulen aufgewickelt. Die erhaltenen Multifilamente werden anschließend zweifach verstreckt, wobei die erste Verstreckstufe auf beheizten Galetten erfolgt und die Filamente in der zweiten Verstreckstufe in einem Infrarotkanal berührungslos geführt werden. Beim Verlassen dieses Kanals werden die verstreckten Filamente fixiert, wobei mittels Galetten ein definierter Schrumpf zugelassen wird. Anschließend wird auf Spulen aufgewickelt. Im Vergleichsbeispiel 4 wird anstelle eines Schrumpfes beim Fixieren eine zusätzliche Verstreckung vorgenommen. In der folgenden Tabelle werden die Verfahrensparameter und die Eigenschaften der erhaltenen PPS-Multifilamente angegeben.
  • Die Meßgrößen werden wie folgt bestimmt:
       Titer gemäß DIN 53830, Teil 1
       Festigkeit gemäß DIN 53834, Teil 1
       Dehnung gemäß DIN 53834, Teil 4
       Heißluftschrumpf in Anlehnung an DIN 53866
       Schlingenfestigkeit gemäß DIN 53843, Teil 1
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Polyarylensulfiden umfassend die Schritte:
    a) Schmelzspinnen von Polyarylensulfid in ein Gas, insbesondere in Luft, wobei eine Förderleistung von mindestens 0,5 g/(min*Loch) gewählt wird,
    b) Zwangsabkühlung der ersponnenen Filamente im Spinnschacht durch Anblasen mit einem Gas,
    c) Abziehen der Filamente mit einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von mehr als 800 m/min, vorzugsweise zwischen 1000 und 5000 m/min,
    d) Zwischenlagerung der ersponnenen Filamente,
    e) zweistufige Verstreckung der ersponnenen Filamente in einer Nachbehandlungsstufe, wobei
    e1) die erste Verstreckung bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und der Fließtemperatur erfolgt und bis zu einem Verstreckgrad durchgeführt wird, so daß die Filamente praktisch ausverstreckt sind, und
    e2) die zweite Verstreckung bei einer Temperatur erfolgt, die oberhalb der in der ersten Stufe gewählten Temperatur und unterhalb der Kristallitschmelzpunkttemperatur der Filamente liegt, so daß eine zusätzliche Verstreckung der Filamente um 5 bis 30 % erfolgt, wobei die Wärmeübertragung in der zweiten Verstreckstufe ohne mechanischen Kontakt erfolgt und eine Verstreckspannung von 11 bis 25 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, eingestellt wird, und
    f) unmittelbar anschließende Thermofixierung der verstreckten Filamente.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyarylensulfid, insbesondere in Form von Schnitzeln eingesetzt wird, dessen Wassergehalt höchstens 0,01 %, gemessen nach der Methode nach Karl Fischer, beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnabzugsgeschwindigkeit 1000 bis 2000 m/min beträgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frisch ersponnenen Filamente aufgespult werden und auf der Spule zwischengelagert werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frisch ersponnenen Filamente in Kannen abgelegt und dort zwischengelagert werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinndüsen mehr als 100 Düsenlöcher aufweisen, die bevorzugt auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verstreckstufe e1) auf beheizten Galetten durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verstreckstufe e1) bei Temperaturen von weniger als 150°C, insbesondere zwischen 100 und 120°C durchgeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verstreckstufe e2) bei Temperaturen zwischen 160 und 260°C, insbesondere zwischen 200 und 240°C durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verstreckstufe e2) in einem Heizofen, bevorzugt in einem Heißluftkanal oder in einem Infrarotkanal berührungslos erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verstreckung e1) bei etwa 100 bis 120°C unter einer Verstreckspannung von 7 bis 10 cN/tex und einem Verstreckverhältnis von etwa 2,5 bis 3,5 erfolgt, und die zweite Verstreckung e2) so gewählt wird, daß sich eine Gesamtverstreckung von etwa 3 bis 5 ergibt, und daß die Verstrecktemperatur bei dieser zweiten Verstreckung über 200°C liegt und daß die Verstreckspannung bei dieser zweiten Verstreckung zwischen 11 bis 25 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, liegt.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Thermofixierung f) ein Schrumpf von 2 bis 10 % ausgelöst wird, Fixiertemperaturen von 210 bis 300 °C und Spannungen von unter 10 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, angewendet werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der verstreckten Filamente kontinuierlich über beheizte Galetten oder im Heizofen erfolgt.
  14. Polyarylensulfid-Multifilamente mit einer Zugfestigkeit von mindestens 40 cN/tex und einer Querfestigkeit von mindestens 65 % der Zugfestigkeit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008000354A1 (de) * 2006-06-29 2008-01-03 Irema-Filter Gmbh Vorrichtung zur erzeugung eines faservlieses im melt-blown-verfahren

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1863958B1 (de) * 2005-03-18 2011-07-13 Polyester High Performance GmbH Verfahren zur herstellung von polyphenylensulfidfilamentgarnen
BR112012023758A2 (pt) 2010-03-22 2016-08-23 Du Pont método para acelerar a cura de um sulfeto de poliarileno
BR112012023943A2 (pt) * 2010-03-22 2017-08-08 Du Pont processo que compreende pelo menos uma fibra a partir do polímero fundido
WO2013130352A2 (en) 2012-03-01 2013-09-06 Ticona Llc Polyarylene sulfide fibers containing an emulsion copolymer coating
WO2019124189A1 (ja) * 2017-12-21 2019-06-27 東レ株式会社 ポリフェニレンサルファイド短繊維、繊維構造体、フィルター用フェルトおよびバグフィルター

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0398094A2 (de) * 1989-05-17 1990-11-22 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Mono- und Multifilamenten sowie Stapelfasern auf Basis von Polyarylensulfiden sowie hochfeste Polyarylensulfid-Fasern

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3539676A (en) * 1966-08-29 1970-11-10 Celanese Corp Process for producing filaments and films of polymers of alkylene sulfides
JPS5818409A (ja) * 1981-07-24 1983-02-03 Toray Ind Inc ポリフエニレンスルフイド繊維の製造方法
US4500706A (en) * 1982-08-09 1985-02-19 Phillips Petroleum Company Method of producing extrusion grade poly(arylene sulfide)
US4645825A (en) * 1984-08-07 1987-02-24 Bayer Aktiengesellschaft Fibres and filaments of polyarylene sulphides
JPH0796724B2 (ja) * 1985-03-22 1995-10-18 呉羽化学工業株式会社 高物性ポリアリーレンチオエーテル繊維およびその製造法
JP2672321B2 (ja) * 1988-03-08 1997-11-05 帝人株式会社 ポリフェニレンスルフィド繊維の製造法
JPH01239109A (ja) * 1988-03-15 1989-09-25 Teijin Ltd ポリフェニレンサルファイド繊維、その製造法及び該繊維の仮撚加工糸
US5215819A (en) * 1989-05-17 1993-06-01 Bayer Aktiengesellschaft Processes for the production of mono- and multifilaments and staple fibers based on kolyarylene sulfides and high-strength polyarylene sulfide fibers
US5023036A (en) * 1989-07-13 1991-06-11 The B. F. Goodrich Company Method of manufacturing electrostatic dissipating composition
CA2038615C (en) * 1990-03-23 1995-12-12 Masamichi Akatsu Poly (phenylene sulfide) fibers and production process thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0398094A2 (de) * 1989-05-17 1990-11-22 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung von Mono- und Multifilamenten sowie Stapelfasern auf Basis von Polyarylensulfiden sowie hochfeste Polyarylensulfid-Fasern

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch, Week 8806, Derwent Publications Ltd., London, GB; Class A, AN 88-040110 & JP-A-62 299 513 (TORAY INDUSTRIES, INC.) 26. Dezember 1987 *
DATABASE WPI Section Ch, Week 9036, Derwent Publications Ltd., London, GB; Class A, AN 90-271610 & JP-A-2 191 711 (TORAY INDUSTRIES, INC.) 27. Juli 1990 *
DATABASE WPI Section Ch, Week 9216, Derwent Publications Ltd., London, GB; Class A, AN 92-126393 & JP-A-4 065 517 (TORAY INDUSTRIES, INC.) 2. März 1992 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 6, no. 244 (C-138)2. Dezember 1982 & JP-A-57 143 518 ( TORAY INDUSTRIES, INC. ) 4. September 1982 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008000354A1 (de) * 2006-06-29 2008-01-03 Irema-Filter Gmbh Vorrichtung zur erzeugung eines faservlieses im melt-blown-verfahren

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