DE1669505C - Verfahren zum Herstellen von Fasern aus Polymeren, die nicht aus der Schmelze, ohne einen Zerfall zu erleiden, verformt werden können - Google Patents

Description

I 669 505
ι

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eine vollkommen molekuLre Dispersion des PoIyvon Fasern aus Polymeren, die nicht aus der Schmelze meren im Lösungsmittel ist. jedoch dadurch nicht erverformt werden können, ohne einen Zerfall zu er- reichbar; die verbleibenden, nicht abgetrennten Moleleiden, durch Trockenverspinnen einer Lösung dieser külklumpen besitzen einen ungünstigen Einfluß auf Polymeren in einem aus niedermolekularen Verbin- 5 das Spinnverfahren und die Qualität des erzeugten düngen bestehenden Lösungmiitel. Endproduktes.

Polymere der vorgenannten Art sind lineare oder Schließlich ist es bereits bekannt, Polymeren in hoher

verzweigte, jedoch nicht vernetzte Polymere wie Poly- Konzentration, über 33%. in Wasser zu lösen bzw.

vinylalkohol, Polyacrylnitril oder auch Polyäthylene quellen zu lassen, die so erhaltenen Polymerlösungen

von so hohem Molekulargewicht, daß sie ohne wesent- io zu verspinnen und anschließend das Wasser aus den

liehe Zersetzung nicht versponnen werden können, gesponnenen Polymerfäden zu verdampfen. Ein der-

jedoch, in niedrigmolekularen Verbindungen als Lö- artiges Verfahren wird beispielsweise in der deutschen

sungsmittel gelöst, bei Temperaturen unterhalb ihrer Auslegeschrift 1172 398 beschrieben. Da bei diesen

Zersetzungstemperatur zu Fasern verarbeitet werden Verfahren die Verdampfung des Wassers aus den ver-

können. 15 sponnenen Fäden vor deren Aufwicklung durchge-

Bisher bekannte Methoden zur Gewinnung von führt werden muß, sind damit ebenfalls keine hohen

Fasern aus derartigen Polymeren haben jedoch jeweils Aufwickelgeschwindigkeiten erzielbar,

verschiedene Nachteile. So wird beim Naß-Verspinnen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese

das Polymere in einem Lösungsmittel in einem Kon- Nachteile beim Herstellen von Fasern der eingangs ge-

zentrationsbereich von 5 bis 25 % gelöst und die Lö- ao nannten Polymeren durch Trockenspinnen zu ver-

sung in ein nichtlösendes Koagulationsbad aus Spinn- meiden.

düsen als Fasern ausgesponnen. Da ein solches Ver- Zu diesem Zweck ist das Verfanren nach der Erfin-

fahren im wesentlichen auf der Interdiffusion von dung dadurch gekennzeichnet, daß man eine 2- bis

Flüssigkeiten basiert, ist die Spinngeschwindigkeit (50 33gewichtsprozentige Lösung von Polymeren in einem

bis 100 m/min) gering im Vergleich zu Spinngeschwin- 35 Lösungsmittel, bestehend aus einer unterhalb des

digkeiten, wie sie beim Schmelzspinnen von thermosta- Schmelzpunktes der Polymeren vollständig lösbaren

bilen Polymeren erreicht werden können (1000 m/min niedermolekularen Verbindung oder einem Gemisch

und mehr). solcher Verbindungen, in denen die Polymeren nur bei

Dar Verspinnen oder Verformen einer Polymer- erhöhter Temperatur, jedoch unterhalb ihrer Zerlösung, beispielsweise Polyvinylchlorid in Diäthyl- 3° Setzungstemperatur, lösbar, bei niedrigeren Temperaformamid, beschreibt die französische Patentschrift türen aber unlösbar sind, in Kaltluft einspinnt und die 1 299 256. Hiernach wird das in einer beschränkten so erhaltenen Fasern ohne vorherige Lösungsmittel-Menge des Lösungsmittels bei erhöhter Temperatur entfernung aufnimmt bzw. aufspult,
gelöste Polymerisat ebenfalls in ein Koagulationsbad Als Polymere kommen in Betracht neben den bereits eingebracht. 35 obengenannten Polyvinylalkohol und Polyacrylnitril

Beim Trockenverspinnen (auch Lösungsverdamp- u. a. Mischpolymerisate von Acrylnitril. Vorzugsweise

fungs-Spinnen genannt) werden Polymerlösungen im verspinnt man ein mindestens 85 Acrylnitrileinheiten

Konzentrationsbereich zwischen etwa 20 und 35% enthaltendes Mischpolymerisat oder ein Polyolefin mit

senkrecht in einen heißen Luftschacht extrudiert, wobei einem Molekulargewicht über 750 000. Zweckmäßig

der größte Teil des Lösungsmittels vor dem Aufwickeln 40 verspinnt man auch eine Polymerisatlösung, die feste

der Fasern abgedampft wird. Dieses Verfahren besitzt Füllstoffe in einer 10% des Fasergewichtes über-

aber den Nachteil, daß es am Spinnschacht angebaute, schreitenden Menge enthält.

kostspielige Lösungsmittel-Wiedergewinnungsanlagen Praktisch alle Spinnlösungen, die nach den Grunderfordert. Je höher der Siedepunkt und die Verdamp- sätzen der Erfindung hergestellt sind, verHeren ihre fungswärme des Lösungsmittels sind, desto länger oder 45 Eigenschaften einer kontinuierlichen Faserbildung heißer muß der Spinnschacht sein, was erheblichen nicht, wenn ohne eine Änderung in der Polymerkon-Kostenaufwand erfordert und sich nachteilig auf die zentration eine gewisse Menge eines inerten Füllstoffes Qualität der Faser auswirkt. Dieses Problem wird be- in der Polymerlösung dispergiert wird. Die maximal sonders ernst bei Polyacrylnitril, wofür verhältnis- zulässige Menge an Füllstoff hängt wesentlich vom mäßig teure hochsiedende Lösungsmittel verwendet 50 Einfluß des Füllers auf die Fluidität der Spinnlösung, und wiedergewonnen werden müssen. Die erreich- nicht jedoch von der absoluten Konzentration des baren Spinngeschwindigkeiten liegen etwa zwischen Polymeren ab. Bei der Verwendung eines Polymeren 300 und 500 m'min. mit sehr hohem Molekulargewicht in einer schlechten

Beim Gel-Spinnverfahren werden Polymerkonzen- Lösung kann daher die für die Spinnbarkeit erforder-

trationen zwischen 40 und 55% angewendet. Ver- 55 liehe Polymerkonzentration niedrig gehalten werden,

spönnen wird mit Einrichtungen ähnlich denen für das so daß bei Dispergieren eines Füllstoffes in der Spinn·

Schmelz-Spinnverfahren. Das geschmolzene und ver- lösung das Gewichtsverhältnis Füllstoff zu Polymeren

formte Polymer-Gel wird, noch Lösungsmittel ent· sehr hoch gehalten werden kann. Da das SpinnlÖsungs-

haltend, aufgewickelt; bei Polymergehalten über 45% mittel später aus der gesponnenen Faser entfernt wird,

sind die Fäden gewöhnlich trocken genug, um auf der 60 kann man dadurch eine Faser mit einem hohen Füll-

Spule nicht zusammenzukleben. Die erreichbaren stoffanteil erhalten. Spinngeschwindigkeiten können 500 m/min über- Die durch Ausspinnen durch Spinndüsen, wie sie

schreiten. Eine der großen Schwierigketten bei diesem beim Trocken· und Gelspinnverfahren gebräuchlich

Verfahren liegt in der Herstellung des geforderten sind, und zwar senkrecht durch die Kaltluft erhaltener

hochkonzentrierten und homogenen Gels. Dies muß 65 Fasern werden auf Spulen ohne Entfernung des Spinn'

durch gemeinsames Vermählen und Kneten des Poly- lösungsmittel* aufgewickelt. In dieser Weise lassen siel

meren und des Lösungsmittels bei Temperaturen nahe Aufwickelgeschwindigkeiten von in manchen Fället

der Zerselzungsicmperatur des Polymeren geschehen, mehr als 1000 m/min erreichen. Daher ist trotz de:

verhältnismäßig niedrigen Polymerkonzentration in Führungsrolle oder der Spule aufgewickelt werden,

den Lösungen kein Koagulationsbad oder Lösungs- Bei einer etwas geringeren Konzentration der PoIy-

mitteldampfungseinheit zwischen Spinndüse und erster meren in der Gelphase können an sich bekannte Textil-

Transportrolle oder Aufwickelhaspel erforderlich. Dies hilfsmittel benutzt werden, um ein Aneinanderhaften

vereinfacht die Einrichtung und damit die Anlage- 5.der Fasern zu verhindern,

und betrieblichen Kosten nicht unwesentlich. Die noch Spinnlösungsmittel führenden Fasern

Der Spinnschacht kann so kurz wie beim Gelspinn- können durch einen anschließenden Waschprozeß verfahren gehalten, muß aber ausreichend sein, um davon befreit werden; dies kann entweder auf den sicherzustellen, daß die gesponnenen Fäden in aus- Spulen oder durch Führung über Waschhaspeln erreichendem Maß Wärme an die Umgebung abgeben io folgen,
können. Eine sorgfältige Auswahl der Zusammensetzung der

Wenn eine heiße Polymerlösung mit der richtigen Waschflüssigkeit ermöglicht es, die endgültige Faser-Konzentration unter Verwendung eines erfindungs- feinstruktur zu beeinflussen. So kann man beispielsgemäß ausgewählten Lösungsmittels aus einer Spinn- weise eine Waschflüssigkeit so auswählen, daß sie eine düse senkrecht nach unten in die kalte Luft extrudiert ts poröse Faserstruktur nach Entfernung der Spinnwird, erleiden die dünnen fallenden Ströme bei der lösungsmittel hinterläßt, oder aber die Auswahl kann Abkühlung eine Phasentrennung in eine Polymerphase so erfolgen, daß nach der Entfernung der Spinnlösungsund eine »Lösungsmitteh-Phase. Die Polymerphase mitteldiiWaschflüssigkeitdieFasernderartausreichend bildet dann eine kontinuierliche Fasermatrix, in der die plastifiziert, daß eine Schrumpfung verursacht wird, niedermolekulare Verbindung oder Verbindungen ao Viele dazwischenliegende Faserstrukturen können okkludiert sind oder längs der Oberfläche mitgeführt gleichfalls erzielt werden.

werden. Auf solche Weise wird das Polymer allein Die Fasern können anschließend wie bei üblichen

durch Abführen der Wärme aus seiner Lösung koa- Spinnverfahren und in üblicher Weise fertiggestellt

guliert und zu einer Faserphase konzentriert. werden.

Die in solcher Weise in einem Abstand von etwa »5 Die optimal anzuwendende Polymerkonzentration

30 bis 150 cm hinter der Spinndüse gebildeten Fasern für das erfindungsgemäße Verfahren muß durch Ver-

können ohne Bruchgefahr mit einer Aufwickelge- suche und Wiederholungen ermittelt werden, sie

schwindigkcit von mehreren 100 m/min aufgenommen hängt wesentlich von drei Parametern ab: Von der

werden. Diese Aufwickelgesrhwindigkeit kann r u idert- Reaktion zwischen Polymeren und Lösungsmittel,

oder tausenmal größe«· sein als die lineare Geschwin- 30 vom Molekulargewicht des Polymeren und von der

digkeit der Polymerlösung η den Spinndüsenboh- Spinntemperatur,

rungen. Je besser ein Lösungsmittel für ein spezielles Polymer

Die niedermolekulare Verbindung oder Mischung ist, desto höher ist die Konzentration mit Rücksicht von niedermolekularen Verbindungen kann bei Raum- auf eine optimale Spinnbarkeit. Die Temperaturtemperatur selbst ein Festkörper oder eine Flüssigkeit 35 änderungen bei diesen Verfahren sind gewöhnlich sein. nach oben hin durch die Zersetzungstemperatur des

Wird eine Mischung niedermolekularer Verbindun- Polymeren oder die Siedepunkte der Lösungsmittel und

gen verwendet, so müssen die Komponenten der nach unten durch die Phasentrennungs- oder die

niedermolekularen Mischung nur bei erhöhter Tem- Gelierungstemperatur der Spinnlösungen begrenzt,

peratur, jedoch unterhalb der Zersetzungstemperatur 4° Zur Erläuterung der Erfindung nachfolgend einige

des Polymeren, vollständig mischbar sein. Die Korn- Beispiele:

ponenten müssen in den verwendeten Anteilen bei RM

niedrigeren Temperaturen, z. B. Raumtemperatur, ^e' ^p

unmischbar oder nur partiell mischbar sein. Polyvinylalkohol mit einem Polymerisationsgrad

Wenn eine heiße Polymerlösung (in der durch Vor- 45 von etwa 1800 wurde in Caprolactam, welches ein suche und entsprechende Wiederholungen ermittelten Gemisch aus 2S⁰I₀ Natriumsulfat und 75% Natrium-Konzentration) unter Verwendung einer Lösungsmittel- isopropylnaphthalensulfonat mischung dieser Art senkrecht nach unten aus einer
Spinndüse in kalte Luft extrudiert wird, so erfahren

die dünnen Polymerströme eine Trennung in zwei oder 5°

(C_sH₃)a

SO₃Na

mehr Phasen unterschiedlicher Zusammensetzung hinsichtlich der beteiligten niedermolekularen Verbindungen. Bei dieser Trennung konzentriert sich praktisch das gesamte Polymere in derjenigen Phase, die als Verflüssigungsmittel enthielt, bei 160⁰C gelöst, um für das Polymere das bessere Lösungsmittel darstellt, 55 eine Lösung mit einem 25% Polymergehalt zu bilden, wobei es ein kontinuierlfches gelartiges Erzeugtiis Diese Lösung wurde vertikal nach unten durch eine ergibt. auf 165⁰C gehaltene Düse mit 6 Löchern von je

Die niederrnolekularen.Komponenten der polymer- 1 mm Durchmesser in Luft mit 6 cm^ä/min ausgedüst. armen Phasen können entweder in der Faser dispergiert Die Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von bleiben öder längs der Oberfläche mitgeführt werden 60 600 m/min aufgespult,

und können entweder bei Raumtemperatur flüssige Die Fasern wurden anschließend auf der Spule mit oder feste Polymere darstellen. Die derart gebildeten Methanol zur Entfernung des Caprolactams gewaschen Fasern könr.en in gewissem Abstand von der Spinn- und an der Luft trocknen gelassen. Danach wurden düse ohne öruchgefahr mit mehreren 100 m/min auf- die Fasern in einem Luftkanal bei 220^eC auf das gewickelt werden. 65 3fache ihrer ursprünglichen Länge verstreckt, um eine

Wenn die Konzentration des Polymers in der Faser- Faser mit einer Zugfestigkeit von 6,7 g/den bei einer gelphase45% überschreitet, können die Fasern ohne Bruchdehnung von 5% und einem Einzelfadenliter Aneidanderkleben beim Zusammentreffen auf der von 1,68 den zu erhalten.

Beispiel 2 S Beispiel 7

Polyvinylalkohol mit einem Pölymensationsgrad Polyvinylalkohol, wie vor, in einer Mischung aus von etwa 1800 wurde in Caprolactam bei 143⁰C zn 77 Teilen Harnstoff, 21,5 Teilen Wasser und 1,5 Teilen einer 20%igen Lösung gelöst und aus einer Spinndüse 5 des Verflüssigungsmittels, gemäß Beispiel 6, gelöst, mit 6 Bohrungen (0,2 mm Durchmesser) bei 170⁰C ergab eine Lösung mit einer Polymerkonzentration (2,5 cm^a/min) ausgesponnen. Die Fnsern wurden mit von 23%. Die Lösung wurde bei 2 at auf 110⁰C einer Geschwindigkeit von 1000 m/min aufgewickelt. gehalten und mit einer Geschwindigkeit von 18,6 ml/

min durch eine Spinndüse mit 15 Loch von je 0,2 mm

Beispiels ¹⁰ Durchmesser in Luft ausgesponnen. Die Spinndüse

wurde auf 140°C gehalten. Die Fasern wurden 150 cm

Polyvinylalkohol, wie vor, zu einer 22%igen Lösung hinter der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von bei 160⁰C in Benzolsulfonamid gelöst, wurde aus einer 1200 m/min aufgenommen. Sie wurden auf den Spulen Spinndüse mit einer öffnung von 0,3 mm Durch- mit Methanol zur Entfernung dfr Spinnlösung gemesser mit 0,5 cm^s/min in Kaltluft ausgesponnen, 15 waschen und luftgetrocknet. Anschließend wurden der gebildete Faden mit 1000 m/min aufgewickelt. sie in Heißluft mit 230⁰C auf das 3fache ihrer Länge

verstreckt. Die Fasern hattsn eine Zugfestigkeit von B e i s ρ i e 1 4 4,6 g/dm bei einer Bruchdehnung von 4,6% bei einem

Einzelfadentiter von 1,08 den.

Polyvinylalkohol, wie vor, in Trirr.ethylpropan zu 20

einer 22%igen Lösung gelöst, auf 190°C erhitzt, Beispiel 8

wurde mit einer Geschwindigkeit von 1,5 ml/min

durch eine Spinnbohrung von 0,6 mm Durchmesser Polyvinylalkohol der obengenannten Art wurde in

in Luft gesponnen, dann mit einer Geschwindigkeit einer Mischung aus 6:4 Dimethylsulfoxyd und von 1000 m/min aufgewickelt. 35 Pentaeriihril gelöst. Der Lösung wurden 1,5% eines

Verflüssigungsmittels gemäß Beispielen 6 bzw. 7 zu-

Beispiel 5 gefügt. In dieser Lösung betrug die Polymerkonzen

tration 26,5%. Sie wurde auf 150⁰C gehalten und

Polyvinylalkohol, wie vor, in einer Mischung aus mit 4,5cm³/min Geschwindigkeit mittels einer Spinn-Thiohamstoff und Wasser im Verhältnis von 56: 44 30 düse mit 6 Loch von je 0,6 mm Durchmesser, und auf (Gewichtsprozent) zu einer 21%igen Lösung gelöst, 160⁰C gehalten, in Luft extrudiert. Die Fäden wurden wurde bei 95°C mit 4,5 cm³/min durch eine Spinn- 150 cm hinter der Düse mit einer Geschwindigkeit von düse mit 6 Bohrungen von jeweils 0,2 mm Durch- 500 m/min aufgewickelt und auf den Spulen zur Entmesser in Luft extrudiert. Die Düse wurde auf 115°C fernung der Spinnlösung mit Alkohol gewaschen und gehalten. Die Fasern wurden mit 400 m/min auf 35 anschließend luftgetrocknet. In einem Heißluftschacht Sputa, gewickelt und anschließend auf diesen mit mit 220⁰C wurden die Fäden auf das 3,25fache ihrer Methanol zur Entfernung von Spinnlösung gewaschen, ursprünglichen Länge verstreckt, wobei sich Fäden anschließend luftgetrocknet. In einem Heißluftkanal mit einer Zugfestigkeit von 5,32 g/den und einer von 12TC wurden die Fäden dann um das Vierfache Bruchdehnung von 4,4% ergaben,
ihrer ursprünglichen Länge gedehnt. Erhalten wurden 40

damit Fäden mit einer Zugfestigkeit von 5,16 g: den Beispiel 9

von 3,8% und einem Einzeifadentiter von 0,8 denier.

Polyvinylalkohol der obengenannten Art wurde in

Beispiel 6 ^emer Mischung von Dimethylsulfoxyd <nd Penta-

45 erithrit in einem Verhältnis von 6:4 gen-iicht unter

Polyvinylalkohol, wie oben, wurde in einer Mischung Zufügung von 0,3 Gewichtsprozent Borsäure,
aus 77 Teilen Harnstoff, 21 Teilen Wasser und 2 Teilen Die Polymerkonzentration in der Lösungsmischung

einer wäßrigen oder alkoholischen Lösung von 75% betrug 21,5%. Die Mischung wurde aul 150⁰C gedes Natriumsalzes von Dihcxylsulphobernsteinsäure halten und in Luft von 150⁰C mit einer Geschwindig-

50 \ eit von 4,5 cm³/min. durch eine Düse mit Loch von CH₂ — COOC₆H₁₃ je 0,6 mm Durchmesser extrudiert.

I Die Fasern wurden mit 80 m/min aufgewickelt. Das

CH- COOC₁₅H₁J Dimetlv/1-Sulfoxyd wurde auf den Spulen während

1 einer Stunde mit Aceton extrahiert, danach erfolgte

SQ₃Ka 55 Lufttrocknung und eine Heißlrocknung bei 130 C

während einer Stunde. Anschließend folgte eine

als Verflüssigungsmittel zu einer 23%igen Lösung Waschung mit kaltem Wasser und Trocknung auf gelöst, die unter Druck von 2 at und auf 115°C ge* Trockenhaspeln. Durch Heißverstrecken auf das halten wurde. Diese Lösung wurde mit 4,5cm³/min 7,7fache ihrer ursprünglichen Länge ergaben sich durch eine Spinndüse mit 6 Löchern von jeweils 60 Fäden mit einer Zugfestigkeit von 9,7 g/den und einer 0,2 mm Durchmesser in Luft ausgcsponncn, di; Düse Bruchdehnung von 3,8%,
dabei auf 140 C gehalten. Die Fasern wurden in

150 cm Distanz, von der Düse mit einer Ocschwindig- Beispiel 10

kcit von 250 m/min aufgewickelt, auf den Spulen mit

Methanol gewallten, getrocknet und auf das 6,3fuclic 63 Polyvinylalkohol wie oben wurde in einer Mischung bei 230 C vorstreckt. Die Fasern hatten danach eine von Dimethylsulfoxyd (6 Teile) und Pentacrilhrit /ugfuMigkuit von H.4 μ/ikii bei einer Bruchdehnung (4 Teile) gelöst, der 0,4 Gewichtsprozent Borsäure von 4,3% bei einem Linzelfitdcntitcr von 1,36den. zugeführt wurden. Die Polymerkonzenlralion betrug

inder Mischung 19%. Die Mischung wurde auf 15O⁰C eine Zugfestigkeil von 4 g/den, eine Bruchdehnung

gehalten und mit 6 em⁸/ffiin in Luft durch eine Spinn* von 7,3 °/₀ und jede Einzelfasef einen Titer von 0,97 den.

düse von 6 Loch mit Durchmesser 0,6 mm extrudiert. . .

Die Düsentemperatuf wurde auf 140⁰C gehalten. Beispiel 14

150 cm hinter der Düse wurden die Fäden mit 120 m/ 6 Polyacrylnitril wie im Beispiel 13 wurde in einer

min aufgewickelt. Die fäden wurden mit Aceton Mischung von 79 Teilen Dimethylsulfoxyd, 19,5 teilen

behandelt, getrocknet und über 2 Stunden auf Harnstoff und 1,5 Teilen Polyäthylenglykol (DP 200)

den Sputen hei 130 C in einem Ofen gehalten. Nach gelöst zu einer Lösung mit einer 24₍5°/_oigeri Polymer-

einer Waschung in kaltem Wasser wurden die Bobbinen konzentration. Diese Lösung wurde auf 105 C gehalten

Wiederum in Aceton gegeben. Die Fasern wurden to und auch bei dieser Temperatur versponnen, und zwar

direkt von den Spulen abgezogen und sofort bei mit einer Geschwindigkeit von 9 cm*/min durch eine

220 C verstreckt, wobei sich eine Zugfestigkeit von Spinndüse mit 15 Loch von je 0,2 mm Durchmesser

10,4 g/den und eine Bruchdehnung von 3.6 ⁰Z₀ ergab. extrudiert. 150 cm hinter der Düse wurden die Fasern

mit 160 m/min aufgewickelt. Die Fasern wurden auf

B e i s ρ i e I 11 ¹S Haspeln in Benzol, Butanol und Wasser gewaschen,

auf das 3fache ihrer ursprünglichen Länge bei 140" C

Ein Polyvinylchlorid mit hohem Molekulargewicht verstreckt und bei 170⁰C entspannt. Die Fasern hatten

und einem K-Wert von 65 { 2 wurde in einer Mi- eine Zugfestigkeit von 2,7 g/den und eine Bruch-

schung aus 81 Teilen Caprolactam, 18 Teilen Cyclo- dehnung von 15,9 ⁰Z₀.

hexan und 1 Teil Di-n-octyl-Zinn als Stabilisator ao H-IiS

gelöst, wobei die Lösung eine Polymerkonzentration Beispiel 15

von 26°/₀ hatte. Die Lösung wurde auf 110⁰C ge- Polyacrylnitril wie im Beispiel 13 wurde in einer

halten und mit dieser Temperatur mit einer Ge- Mischung aus 85 Teilen Dimethylsulfoxyd, 14 Teilen

schwindigkeit von l,5cm*/min durch eine Düse mit MgCl₁- 6H₁O und 1 Teil Polyäthylenglykol (DP 200)

6 Loch und 0,2 mm Durchmesser extrudiert. Die 4$ gelöst. Die Polymerkonzentration dieser Lösung betrug

Fasern wurden mit 270 m/min 150 cm hinter der 24,5 ·/„. Die Lösung wurde auf 105"C gehalten und Düse aufgewickelt, auf den Spulen mit Methanol mit einer Spinndüsentemperatur von 100° C in Luft

gewaschen und anschließend getrocknet. Darauf er- mit 6cm^e/min aus einer Düse mit 15 Loch von je

folgte eine Verstreckung bei 110° C auf das 4fache ihrer 0,2 mm Durchmesser extrudiert.

Länge, wobei sehr weiße Fasern erhalten wurden mit 3« 150 cm hinter der Düse wurden die Fäden mit

einer Zugfestigkeit von 3,3 g/den, mit einer Bruch- 600 m/min aufgewickelt und nacheinander in Butänoi

dehnung von 7.2 °/„ und einem Einzelfasertiter von und Benzol gewaschen. Bei 80⁰C wurden die Fasern

0,59 den. auf das l,6fache ihrer Länge verstreckt, wobei eine

Beispiel 12 Zugfestigkeit von 2g/den, eine Bruchdehnung von

35 26*/_e und ein Einzelfasertiter von 1,67 den erzielt

Polyvinylchlorid wie im Beispiel 11 wurde in einer wurde. Mischung aus 86Teilen Caproiactum. 12Teilen Reisoiel 16 Cyclohexanon und 2 Teilen eines Stabilisators für ^v PVC, und zwar Di(n-butyT)Zinn S. S'-bis(isooctyl- Eine Polypropylenprobe mit einer Ursprungs-

mercaptoacetat) (n-C₄H_t), — Sn — (S — CH, — 4» viskosität von (n) = 6 (resultierend aus der Formel COO₈H₁₇), zu einer 30»/,igen Polymer-Lösung gelöst.

Die Lösung wurde auf 110 C gehalten und mh 3 cm*/ (») = 1,1 · 10^· M··«⁷) min in Luft extrudiert. Die Spinndüse hatte 15 Loch

von 0,2 mm Durchmesser und wurde auf 115' C werde so angesetzt, daß sich ein durchschnittliches

gehalten. 4$ Molekulargewicht von über 1 Mißton ergab und in

150 cm hinter der Düse wurden die Fäden mit Naphthalin zu einer ll,5%igen Lösung bei 165°C

150 m/mm aufgewickelt und auf den Sputen zunächst gelöst Diese Lösung wurde mit 1 cnV?min durch eine

mit Wasser und anschließend mit Methanol gewaschen. Spinndüse mit einem Loch von 0,6 mm Durchmesset

Nach der Trocknung erfolgte in einem Luftschaft eine extrudiert und dabei die Düse auf 165° C gehalten. Heißverstreckung bei 115°C auf das 5fache ihrer 5° Der Faden wurde bei einer Aufwickeigeschwindigkeil Länge. Das Faserbündel hatte eine Zugfestigkeit von 1000 m/min aufgewickelt,

von 3,5 g/den bei 12,5°/o Bruchdehnung und bei einem . .

Einzelfasertiter von 0,5 den. Be, spiel 17 Eine Polypropylenprobe gemäß Beispiel 16 wurde be Beispiel 13 ⁵⁵ 180⁰C in Naphthalin gelöst, wobei die Lösung eini Polymerkonzentration von 11,5 "/· hatte. Diese Lösunj Fasriges Polyacrylnitril wurde in einer Mischung wurde mit 3,6 cm^s/min durch eine auf 170⁰C gehalten

mit 68 Teilen DMF, 30 Teilen Harnstoff und 2 Teilen und 20 Löchern mit 0,2 mm Durchmesser aufweisend

Dimethylammopropionitril gelöst Die Lösung hat Düse extrudiert

dabei eine Polymerkonzentration von 24 °/o bei 125° C 60 Die Fäden worden mit 250 m/min auf Bobbine

Mit 9cm*/min wurde die Lösung in Luft extrudiert. aufgewickelt und auf diesen fft Petroläther zur EnI DieDüsevonlSLochmitjeO^mmDurchmesserwurde femung der Spinnlösung gewaschen,

dabei auf 155°C gehalten. . .

150cm hinter der Düse wurden die Fäden mit neispiei lh

100 m/min aufgewickelt und auf den Spulen mit 65 Eine Polypropylenprobe gemäß Beispiel 16 wun

Methanol gewaschen und anschließend luftgetrocknet in p-Dichlorbenzol bra 130° C zn einer 13*/„igen Lösur Bei 136" C erfolgte eine Heißreckung auf das 7,6fache gelöst und mit 0,5cm³/mm durch eine auf 130°

ihrer ursprünglichen Länge. Das Faserbündel hatte gehaltene Düse extrudiert. Diese Düse hatte nur eil

209626/1

Öffnung mit 2 mm Durchmesser. Die Faser wurde mit 1500 m/min aufgewickelt!

Beispiel 19 <

£'?e Polypropylenprobe gemäß Beispiel 16 wurde in - S einer /: 1-Lösung aus Naphthalin und Paraffinwachs (Schmelzpunkt 7O⁰C) bei 175⁰G zu einer Lösung von 17% Polymerkonzentfation gflöst und mit

9 cm^a/min durch eine auf 175° C gehaltene Düse extrudiert. Die Düse hatte 6 Löcher mit je 0,8 mm ie Durchmesser. Die Pasern wurden mit 400 m/min auf Spulen gewiekelt, in Petroläther gewaschen und anschließend getrocknet. Bei 125°C wurden die Fasern auf das 9fache ihrer Länge verstreckt. Die Zugfestigkeit betrug 7 g/den, die Bruchdehnung 17%, Einzelfasertiter 0,72 den.

Beispiel 20

Eine Polypropylenprobe gemäß Beispiel 16 wurde in einer Mischung aus 88 Teilen para-Dichlorbenzol, *o

10 Teilen Paraffinwachs und aus 2 Teilen des Verflüssigungsmittels wie gemäß u. a. Beispiel 6 zu einer 16%igen Polymerlösung bei 175⁰C gelöst und die Lösung mit einer Spinngeschwindigkeit von 9 cm^s/min nach unten durch eine auf 170° C gehaltene Spinn· düse von 6 Loch mit je 0,6 mm Durchmesser extrudiert Qie Fäden wurden mit 200 m/min 150 cm unter der Düse auf Spulen aufgenommen und zur Entfernung der Spinnlösung auf den Spulen mit Petroläther gewaschen, getrocknet und anschließend in einem Warmluftkanal mit 125°C auf das 8fache ihrer Originallänge verstreckt. Die Fäden hatten danach eine Zugfestigkeit von 7,4 g/den bei einer Bruchdehnung von 20% und einem Einzelfasertiter von 2,14 den.

Beispiel 21

Eine Polyäthylenprobe, deren vom Hersteller anfegebenesMolekulargewichtzwischen 1 und 3 Millionen liegt, wurde bei 180° C in Naphthalin zu einer Lösung mit einem 3%igen Polymergehalt gelöst, die Lösung mit O.ScmVmin Spinngeschwindigkeit mittels einer auf 180³C gehaltenen Spinndüse mit einer 0,6-mmöffnung extrudiert Die Faser wurde mit einer Wickelgeschwindigkeit von 800 m/mm aufgewickelt

Beispiel 22

Eine Polyäthylenprobe gemäß Beispiel 21 wurde in einer 3:1-Mischung von .Naphthalin und Schwefel bei 15O⁰C in einer Lösung mit einem Polymergehalt von 2,75 % überführt und mit einer Spinngeschwindigkeit von 2cm^s/min durch eine Spinndüse mit einer 0,6-mm-öffnung extrudiert Die Düse wurde dabei auf 170⁰C gehalten, und der Faden wurde bei einer Aufwickelgeschwindigkeit von 200 m/min aufgewickelt. Nach Entfernung des Naphthalins durch Waschen mit Petroläther hatte die Faser einen Schwefelgehalt von 90 Gewichtsprozent

B e i s ρ i e 1 23

Drei Teile des Polyäthylens gemäß Beispiel 21 wurden bei 150⁰C in 97 Teilen Naphthalin gelöst, dem 5,5 Teile Ruß eitidispefgiert wurden. Diese Lösung wurde mit einer Spinngeschwindigkeit von 2,5 cffli'/mifl durch eine auf 158°C gehaltene Düse ausgesponnen, die eine öffnung mit 2 mm Durch' messer hatte. Die Faser wurde mit einer Aufwickeln geschwindigkeit von 200 m/min aufgespult Nach der Entfernung des Naphthalins mit Petroläther wies die Faser einet) Kohlettstoffüllergehalt von 64% auf, sie war elektrisch leitend.

Beispiel 24

Polyvinylalkohol gemäß Beispiel 1 wurde in einer 6:4-Mischung aus Dimethylsulfoxyd und Pentaerithrit bei 150° C zu einer 26,5%igen Polymerlösung gelöst und in die Lösung ein lonenaustauscherharz mit einer Partikelgröße zwischen 74 und 37 Mikrometer dispergiert. Das Gewicht dieses Ionenaustauschers betrug 28% des Polymers. Die Lösung wurde mit 5,1 cm³/mm durch eine auf 150° C gehaltene Spinndüse mit 6 Loch von je 0,8 mm Durchmesser versponnen. Die sich ergebenden Fasern wurden auf Spulen in einer Natriumsulfattösung gewaschen und anschließend luftgetrocknet Anschließend erfolgte eine Warmbehandlung auf den Spulen bei 130" C während 1 Stunde in einem Ofen. Danach wurde das anhaftende Natriumsulfat mit seinem Wasser abgewaschen und die Fasern wiederum getrocknet. Bei 180° C wurden dann die Fasern auf das Doppelte ihrer Länge gebracht. Der eingelagerte Ionenaustauscher machte 28% des Fasergewichtes aus.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Fasern aus Polymeren, die nicht aus der Schmelze verformi werden können, ohne einen Zerfall zu erleiden, durch Trockenverspinnen einer Lösung diesei Polymeren in einem aus niedermolekularen Verbindungenbestehenden Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man eine 2- bis 33gewichtsprozentige Lösung von Polymeren in einem Lösungsmittel, bestehend aus einer unterhalb des Schmelzpunktes der Polymeren vollständig lösbaren niedermolekularen Verbmdunf oder einem Gemisch solcher Verbindungen, in denen die Polymeren nur bei erhöhter Temperatur, jedoch unterhalb ihrer Zersetzungstemperatur lösbar, bei niedrigeren Temperaturen aber unlösbai sind, in Kaltluft einspinnt und die so erhaltener Fasern ohne vorherige Lösungsmittelentfernuni aufnimmt bzw. aufspult

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet daß man eine Lösung von Poly vinylalkohol, von Polyacrylnitril oder einen mindestens 85% Acrylnitrileinheiten enthaltender Mischpolymerisat oder von einem Polyolefin mi einem Molekulargewicht von über 750 000 ver spinnt

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurcl gekennzeichnet daß man eine Polymerisatlösunj verspinnt, die feste Füllstoffe in einer 10% de Fasergewichtes überschreitenden Menge enthält