JPS616308A - アクリロニトリルポリマ−からフイラメント及び繊維を製造する方法 - Google Patents

アクリロニトリルポリマ−からフイラメント及び繊維を製造する方法

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JPS616308A
JPS616308A JP60108464A JP10846485A JPS616308A JP S616308 A JPS616308 A JP S616308A JP 60108464 A JP60108464 A JP 60108464A JP 10846485 A JP10846485 A JP 10846485A JP S616308 A JPS616308 A JP S616308A
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JP
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spinning
whiteness
fibers
fiber
weight
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JP60108464A
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ウルリツヒ ライネール
トニ ヘルベルツ
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Bayer AG
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/02Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D01F6/18Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polymers of unsaturated nitriles, e.g. polyacrylonitrile, polyvinylidene cyanide

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアクリロニトリルポリマーから白色度(deg
ree of whiteness )を改善したフィ
ラメント及び繊維を製造するための連続乾式紡糸方法に
関する。
紡糸シャフトを離れる紡糸バルクが繊維材料の乾燥重量
を基準として40重重量上り少ない、特に2〜10重量
係の残留溶媒量を有する連続乾式紡糸方法は欧州特許公
開第98477号明細書において公知である。
そのような紡糸バルクは紡糸シャフトの内部で直接に、
または、前記紡糸シャフトを離れてすぐに調整しく p
repare4 ) 、それから延伸し、ケン縮し、固
定化し、そして連続グープルとして仕上げるか、前記ケ
ーブルを溶媒抽出液と接触させずに切断してヌテーブル
繊維に変換する。
低溶媒量を含むポリアクリロニトリル紡糸フィラメント
は、高温のシャフト及び高温の空気、更に必要に応じて
大量の空気を用いることにより製造することができる。
低溶媒量のポリアクリロニトリル紡糸フィラメントの製
造のもう1つの可能性は、紡糸溶媒を除くスチーミング
処理のため罠、紡糸シャフト内の滞留時間を延長す、る
ことからなる。この場合に比較的長い紡糸シャフトを用
いるか、紡糸シャフト内での紡糸延伸速度を減すること
である。低溶媒量のポリアクリロニトリルフィラメント
の連続製造の場合で、初めに言及した方法によれば、2
50m/ min未満の紡糸延伸速度で紡糸シャフト内
で高温応力を与えられると、今度は紡糸フィラメントに
よく言われる黄ばみの存在が見い出された。
本発明の1つの目的は前記連続乾式紡糸方法によって白
色度を改善したアクリル繊維を製造することにある。
そのような紡糸フィラメントの製造工程で実質的な熱応
力を紡糸シャフト内で働かせ、ポリアクリロニトリル固
形物を基準1c 0.025〜α2重(1%のエチレン
ジアミンテトラ酢酸(EDTA )を紡糸溶液に添加す
るときに、驚くべきことに、前記紡糸繊維に大変良好な
白色度を付与することができることをこの度発見するこ
とができた。EDTAは0.05〜0.1重量係添加す
ることが好ましい。
紡糸溶液を、例えば硫酸によシpH2,5未満に調整す
ることにより、紡糸溶液へのEDTAの溶解を促進する
ことができる。
添加物を用いてアクリル繊維の白色度の改善しようとす
る試みがこれ壕でにたくさんあった。
最初に述べた方法ではバーガーによる白色度の測定に示
されているように、これらの添加物はEDTAと比較す
る効果を全く持っていない〔A、バーガー、ワイスグラ
ードホーメルン・ラント・イーレ・プラクテイシエペド
イトング4/6.187〜202頁]。それ故、関連し
た文献に明記された添加物:クエン酸、コノ・り酸、シ
ュウ酸及びマレイン酸、無水マレイン酸及び無水コハク
酸、種々のリン酸、カルボン酸及びメルカプトベンズイ
ミダゾールのようなメルカプタン、チオグリコール及び
チオセミカルバジドのようなチオ化合物は、ポリマー固
体材料を基準にして11景%までの量でそれら自身及び
組み合わせのいずれも、白色度をほんの僅か改善するに
すぎず、:IDTAの効果を得るには到らない。
紡糸液を作る以前に、RDTAを紡糸溶媒に加え、該ポ
リマーを導入して加熱し溶解処理をすることが好ましい
。他の調製法(mθtering)も同様に可能であり
効果的である。
FiDTAを添加する、前述の連続乾式紡糸法で得られ
るアクリル繊維の白色度の改善は、多種類のアクリロニ
トリル共重合体から紡糸する繊維と同様にアクリロニト
リル単独重合体から作られる繊維においても確かめるこ
とができた。
白色度の測定 カード繊維3fを試料皿に載せ、C工Eシステムの標準
色値(colour values ) X 、 Y及
びZを3−フィルター光度計、ノ\ンターラプ型(mo
del Hunterlab ) D 25−9で測定
した。
バーガーによると白色度(W)は標準色値から次のよう
に算出される。: X = 0.785Rx+CL198RzY=R7 Z=:j、18211 W = Ry + 5 (RZ−Rx )(実施例1) ジメチルホルムアミド10に9を、EDTA3002と
、タンクの中でかきまぜながら20分間150℃に加熱
し、それから室温に冷却する。ジメチルホルムアミド6
90kgを室温で収容する他のタンクに、前記溶液を攪
拌しながら加え、9五6重量係のアクリロニトリル、5
7重量係のメチルアクリレート及びa7重11%のメタ
リルスルホン酸ナトリウムからなり、K値81 k有ス
る〔フイツケンチェル、「セルローズ−ヘミ−j’ (
Fikentscher 、 CeFluloea −
Ohemie )  13.1932、第58頁]アク
リロニトリル共重合体300kl?と混合する。重合体
固形材料含有量を基準にα1重重量%EDTAを含む懸
濁液を攪拌機を備えた紡糸タンクにギアポンプで供給し
た。それから、該懸濁液を2重壁管内で蒸気を用い、4
,0バールの圧力の下で加熱する。該管内の滞留時間は
5分である。
肢管の出口で138℃の前記紡糸溶液は加熱器を出た後
90℃に冷却し、口過した後に、20紡糸シヤフトを有
する紡糸装置に移送する。該紡糸溶液はノズルオリフィ
ス径CL2鴎の1264−オリフイスノズルから延伸速
度5(lyl/minで乾式紡糸を行う。前記紡糸シャ
フト内の紡糸フィラメントの滞留時間は5秒である。該
シャフト温度が210℃で、空気温度は400℃である
。通過させる空気の量は各7ヤフトニ対して40 ml
/hであった。
固形物含量を基準にして63重重量%残留溶媒を今だ含
有する総合繊度(totaltitrQ )310.0
OOdtθXの紡糸バルクを紡糸シャフトを離れる直前
に80〜90℃の暖かい、含水。
含油の帯電防止調合物で湿潤し、前記固形物含量基準で
該フィラメントの含油率α18重量重量%電防止剤含有
量α06重量重量子して含水率0.9重量%となった。
次いで、前記暖かいケーブルを160℃に蒸気加熱した
7つのローラーの上を流したところ、該ケーブルは放射
温度計KTi5(ハイマン社製ヴイースバーデンFRG
 )で測定してトウ温度が115℃に達した。第2の把
持点(clamping polnt )  として機
能する冷却用ローラを有する一連の7つの延伸装置によ
って500%まで前記ケーブルを延伸する。
該トウ温度は該延伸工程後約65℃である。それから直
ちに、該ケーブルは加圧室(Compre−8θion
 chamber )でケン縮し該加圧室に直接接続さ
れた多孔ベルトスチーマの中で過熱蒸気で弛緩させた。
該スチーマ中の滞留時間は約5分である。収縮を既に終
了した前記ケーブルをそれからステーブル繊維に切断し
て長さを601WIとし、プラストして充填プレス(p
ackingpre sθ)に供給する。このようにし
て連続工程で作られるアクリル繊維は個々の繊維繊度五
3dtex  を有する。該繊維の強度は五4 cN/
di;exで、伸度は68%である。バーガーによる繊
維の白色度は3−フィルタ光度計ハンターラブ型(mo
del Hunterlab ) D 25−9で測定
して5へ7である。
下記の表1で、バーガーによる前記の繊維の白色度を、
同じ総合繊度31α000 dtexで紡糸延伸速度を
異ならせ、DMF含有量を変化させるのに加えて、ED
TAの比率も変えて得られた紡糸バルクに対応させた。
該紡糸バルクのDMIF含有量の変化はその他の条件を
同一にすると紡糸シャフト内の滞留時間の違いによって
得られる。表1から見られる通シ、前記アクリル繊維の
連続乾式紡糸工程によっては、安定剤を加えなければ2
50rn/min未満の紡糸延伸速度で白色度は50を
越えることができない。
延伸速度が500 y(/ Binでは紡糸7ヤフト中
の滞留時間(約α8秒)が非常に短かいのでもはや前記
自然の風合を損うものはなにもないが、しかし、紡糸、
バルクのDM?含有量はそれ故に増加する。この場合の
安定剤の添加ハハんの少しづつの改善をもたらす。その
上、ポリマー固形含量を基準にしてEDTAをα025
重量俤重量%ることは該繊維の白色度を50以上の値に
増加させるのに一般には充分であることを表1は示して
いる。cL05重量係重量別は特に好ましい。安定剤の
量の一層の増加は前記自然の風合の改善VCは殆んど寄
与しない。
(実施例2) ジメチルフォルムアミド650kjlと実施例1による
アクリロニトリル共重合体27.0に9とからなる紡糸
溶液を実施例1に従って作シ、1264−オリフィス処
ノズルで紡糸する。分離した攪拌槽でRDTA500f
をDM?70ゆの中に120℃で攪拌しながら溶解し、
室温まで冷却する。それから前記アクリロニトリル共重
合体30kIi+を加え、実施例1で説明したように溶
解し、90℃まで冷却し、そしてギアポンプを経由して
ろ過する前に、前記主紡糸液の側流中に計測して加え、
EDTAの割合を前記ポリマー固形物基準で再びα05
重量係とした。
ろ過前に2つの溶液を一層完全に混合するために混合ゴ
ム付の管を通す。更に実施例1と同様に後処理が行われ
る。前記繊維は再び個々の繊維繊度が五3tlteX 
となる。バーガーによると該繊維の白色度は51.6で
ある。
(実施例3) 紡糸溶液と安定剤としてIDTAを含有する出発混合物
は実施例2により作られる。しかし該出発混合物は、前
記主紡糸溶液のろ過後、該安定剤の分散を速進するため
の混合ゴムを備えた管の直前で、かつ該紡糸溶液を個々
の紡糸シャフトに分岐する前に、側流中に計測して加え
る。さらに、個々め繊維繊度五S atex を有する
繊維を得るための後処理拡実施例1に従って再び実施さ
れる。バーガーによると該繊維の白色度は5五1である
次の表2は前記連続乾式紡糸方法で異なるアクリロニト
リルポリマーから作られる繊維の白色度を示している。
延伸速度100 m/minで380−オリフイスノズ
ルを用いる、実施例1に従って安定剤のα05重量係の
FiDTAを含有する場合と含有しない場合について紡
糸を行った。紡糸シャフト中の紡糸フィラメントの滞留
時間はおよそ2.5秒である。各々の紡糸シャフトを通
過する空気量と同様に、該シャフト及び空気の温度も実
施例1と同様である。表2に示された、今だ残留する溶
媒含有量を有する総合繊度B 14 CI Odtex
の種々の紡糸バルクについて、実施例1で詳細に説明し
たよりに調整し、4倍延伸し、ケン縮し、固定化し、そ
して長さ60−のステーブル繊維に切断された。このよ
うにして製造されたアクリル繊維は繊維繊度S 3+1
tex 、繊維強度2−7all/atex %そして
延伸度44%であった。
表2から判明するように、前記ポリマーの変化罠応じて
変化するものの、白色度の顕著な改善は安定剤EDTA
の使用によって達成される。
バーガーによると、酸変性した共重合体からなる繊維は
50を越える白色度を有している。アクリロニトリル単
独重合体と同様に塩基変性された共重合体からなる繊維
は40を越える白色度を有し、一方、本発明の方法でほ
とんど溶媒を含まないように製造された、ハロゲン含有
するモトアクリル繊維は30を越える白色度であった。
(比較例) 表3は他の安定剤を含有する実施列1のボリマーからな
る繊維の白色度を示した。この混合物は延伸速度100
g/minで380−オリフィスノズルを通じて紡糸シ
ャフト内の滞留時間2.5秒で紡糸した。その他の条件
は実施例1に従った。離合繊度81400 dtexの
紡糸バルクは実施例1に従って調整し、4倍延伸し、ク
ン縮し、固定化し、そしてステーブル繊維に切断される
表3けEDTAのみが白色度について著しい改善をもた
ら[7たことを示している。
(表3)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アクリロニトリル単位を少なくとも40重量%含
    有するアクリロニトリルポリマーから、連続操作により
    、紡糸シャフトの中で前記ポリマーの紡糸溶液を紡糸し
    、該紡糸シャフト内で紡糸溶媒の少なくともある量を蒸
    発し、調整し、延伸し、ケン縮し、固定化し、そして必
    要に応じて切断することにより、白色度を改善したフィ
    ラメント及び繊維を製造する方法において、ポリマー固
    形物を基準にエチレンジアミンテトラ酢酸0.025〜
    0.2重量%を安定剤として含有する紡糸溶液を紡糸す
    ることを特徴とするフィラメント及び繊維の製造方法。
  2. (2)エチレンジアミンテトラ酢酸0.05〜0.1重
    量%を添加する特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)エチレンジアミンテトラ酢酸を、紡糸溶媒または
    pH2.5未満の紡糸溶液に溶解する特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
JP60108464A 1984-05-22 1985-05-22 アクリロニトリルポリマ−からフイラメント及び繊維を製造する方法 Pending JPS616308A (ja)

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