DE2055320B - Verfahren zum Herstellen von PoIyvinylalkoholfasern - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von PoIyvinylalkoholfasernInfo
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2 055 520
3 4
und des Kriechverhaltens. Eine Verbesserung des borathaltige wäßrige Lösung von PVA in ein Koagu-Anfangsmoduls
kann beispielsweise durch ein Ver- lierbad einspinnt, das durch Zugabe von 10 bis 100 g/l
fahren erwartet werden, bei dem man herkömmliche Natrium- oder Kalhimhydroxid und 100 bis 330 g/l
PVA-Fasern mit Borsäure nachbehandelt. Mit diesem Natriumsulfat stark alkalisch gehalten ist, und die
Verfahren ist jedoch zugleich eine ziemliche Abnahme -5 hierbei erhaltenen Fasern entsprechend nachbehandelt,
der Bruchfestigkeit verbunden. Zahlreiche Unter- wie mittels Walzen streckt, ihr Alkali neutralisiert, sie
suchungen legten daher den Schluß nahe, daß der zur Einstellung der in den Fasern verbleibenden
wesentliche Faktor zum Erreichen des erfindungs- Borsäuremenge auf 0,2 bis 0,9 Gewichtsprozent,
gemäßen Zieles eine faserige Struktur ist, bei der die bezogen auf PVA, mit Wasser spült, entwässert,
Molekülketten insgesamt gesehen sehr hoch orientiert io trocknet und schließlich trocken warmverstreckt.
sind, die jedoch eine Substanz enthält, um die Bewegung Die Borsäure oder das Borat werden der Spinnder
Molekülketten dort zu verhindern, wo die genannte lösung vorzugsweise in Mengen zwischen 1 und 5 Ge-Molekülorientierung
verhältnismäßig niedrig ist Das wichtsprozent, bezogen auf PVA, zugesetzt Die
bedeutet, ein Teil oder die Gesamtmenge an in den Spinnlösung wird schwach sauer gehalten, insbesondere
Fasern vorhandene Borsäure kann sich mit dem PVA 15 auf pH 3 bis pH 5. Als Säuren können der Lösung
in verhältnismäßig loser Orientie ung vereinigen, um anorganische Säuren zugesetzt werden, wie Schwefeldie
durch Erwärmung bedingte Bewegung der Molekül- säure, Salpetersäure oder Salzsäure, organische Säuren,
ketten zu verhindern. Liegt der Gehalt an Borsäure wie Essigsäure, Weinsäure oder Salzsäure, organische
unter 0,2 Gewichtsprozent, auf PVA bezogen, so Säuren, wie Essigsäure, Weinsäure, oder Mischungen
reicht dies nicht aus, um die Kettenbewegung zu 20 aus organischen Säuren und ihren Salzen, wie Citronenbremsen,
während eine über 0,9 Gewichtsprozent säure und Natriumeitrat, Essigsäure und Natriumhinausgehende
Menge eine hohe Orientierung der acetat, Weinsäure und Kaliumtartrat, Weinsäure und
Molekülketten unterbindet und somit gleichzeitig die Natriumeitrat.
Garnfestigkeit verschlechtert. Liegt der pH-Wert der Spinnlösung unter 3, so ist
Garnfestigkeit verschlechtert. Liegt der pH-Wert der Spinnlösung unter 3, so ist
Zu den erfindungsgemäßen PVA-Fasern kann man 25 die Koaguliergeschwindigkeit im Koagulierbad langgelangen,
indem m.^n eine borsäure- oder borathaltige samer, und die Anlage korrodiert wegen der zu starken
wäßrige Lösung von PVA (Spinnlösung) herstellt, Azidität. Liegt andererseits der pH-Wert über 5, so
diese in ein vorwiegend aus V, asser bestehendes wird die Lösung instabil und höher viskos, wodurch
Koagulierbad einspinnt, das bsstirmnte Mengen an die guten Spinnbedingungen bzw. die Spinnfähigkeit
Natrium- oder Kaliumhydroxid und Natriumsulfat 30 großteils verlorengehen.
enthält, die erhaltenen Fäden mittels Walzen streckt, Die Konzentration an PVA in der Spinnlösung
das an den Fasern haftende Alkali durch Säure neutra- beträgt vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsprozent. Der
lisiert, die Fasern naß warmverstreckt, zur Einstellung Polymerisationsgrad von PVA sollte vorzugsweise
auf eine bestimmte Menge an in den PVA-Fasern über 500 liegen. Wie bereits erwähn*, wird die Spinnverbleibender
Borsäure mit Wasser spült, entwässert, 35 lösung in ein stark alkalisches Koagulierbad eingetrocknet
und schließlich trocken warmverstreckt. spönnen, das vorwiegend Wasser enthält sowie Natri-
Was die Herstellung einer geeigneten Mischung um- oder Kaliumhydroxid in Mengen zwischen 10 und
für das Koagulierbad betrifft, sei bemerkt, daß ein für 100 g/l und Natriumsulfat in Mengen zwischen 100
herkömmliche Naßspinnverfahren zur Herstellung und 330 g/l. Ein Natrium- oder Kaliumhydroxidgehalt
borsäure- oder boratfreier PVA-Fasern benutztes 40 von unter 10 g/l ist ungünstig. Er erniedrigt beispiels-Koagulierbad
mit Natriumsulfat nahezu gesättigt ist, weise die Koaguliergeschwindigkeit sowie Streckwenn
man Natriumsulfat, das als Entwässerungssalz fähigkeit bzw. Ziehbarkeit während des Spinnens,
dient, für das Bad verwendet. Dies macht man deshalb, Über 100 g/l liegende Mengen sind dagegen ebenfalls
weil die Fasern wegen der ungenügenden Koagulierung unerwünscht, da hierbei die gelierende Wirkung des
fest aneinanderhaften würden, wenn die Konzen- 45 Alkalis so stark wird, daß die Eigenschaften der
tration dieses Bades unter 300 g/l liegen würde. Dem Fasern, wie Bruchfestigkeit, Anfangsmodul und
erfindungsgemäß verwendeten Koagulierbad werden Kriechverhalten, stärker temperaturabhängig werden,
zu diesem Zweck bestimmte Mengen an Natrium- oder Liegt die Konzentration an Natriumsulfat unter 100 g/l,
Kaliumhydroxid zugesetzt, wodurch sich die borsäure- so überdeckt die Gelierwirkung des Alkalis die ent-
oder bürathaltigen Lösungen leichter verspinnen lassen. 50 wässernde und koagulierende Wirkung des Natrium-Darüber
hinaus hängen die Eigenschaften der so sulfats. Hierdurch quillt die Faser während des
hergestellten PVA-Fasern nur sehr wenig von der Koagulierens an, was die Qualität des Produktes
Temperatur ab. Ist der Natriumsulfatgehalt in dem ebenfalls negativ beeinflußt. Natriumsulfatkonzen-Koagulierbad
hoch, so läßt sich oft beobachten, daß trationen von über 330 g/l deformieren andererseits
die Streckfähigkeit des Produktes niedriger wird. 55 den Faserquerschnitt kokonartig, da die entwässernde
Verglichen mit üblichen borsäurefreien PVA-Fasern und koagulierende Wirkung andere Einflüsse übersind
die erfindungsgemäß hergestellten PVA-Synthese- trifft. Fasern mit deformiertem Querschnitt sind
fasern jedoch besser streckbar und weniger temperatur- schlechter streck- bzw. ziehbar,
abhängig. Die nach obigem Verfahren erfindungsgemäß ge-
abhängig. Die nach obigem Verfahren erfindungsgemäß ge-
Es wurden daher verschiedene Überlegungen und 60 sponnenen PVA-Fasern werden dann Nachbehand-Versuche
bezüglich des Koaguliervermögens borsäure- lungen unterworfen. Sie werden beispielsweise mittels
oder borathaltiger wäßriger Lösungen von PVA und Walzen gestreckt, ihr Alkali wird mittels einer Säure
der Eigenschaften der damit erhaltenen Produkte neutralisiert, sie werden naßwarm verstreckt und zum
angestellt und hierbei Verfahren und Bedingungen Einstellen der in den Fasern verbleibenden Borsäurezur
Herstellung von PVA-Synthesefasern gefunden, 65 menge auf 0,2 bis 0,9 Gewichtsprozent, bezogen auf
deren Bruchfestigkeit, Anfangsmodul und Kriech- PVA, mit Wasser gespült. Die Borsäuremenge nach
veralten kaum temperaturabhängig sind. Dieses neue der Wasserspülung sollte dabei über 0,2 Gewichts-Verfahren
besteht darin, daß man eine borsäure- oder prozent, bezogen auf PVA, liegen, weil die Fasern bei
Mengen unter 0,2 Gewichtsprozent während des Spülens sonst anquellen können. Beim Quellen der
Fasern bilden sich jedoch Slacks oder ^.ockerstellen
in den Fasern, die beim Durchlaufen der Walzen Unsauberkeiten ergeben, wodurch Bruchfestigkeit, Anfangsmodul
und Kriechverhalten schlechter werden.
Die eben erwähnten Nachteile treten erfindungsgemäß nicht auf, da die in den Fasern vorhandene
Borsäuremenge entweder mit PVA unter Bildung inter- oder intramolekularer Vernetzungen reagieren, an den
PVA-Ketten hängen oder unumgesetzt verbleiben kann. Dies stellt eines der wesentlichen Merkmale der
Erfindung dar. Liegt die Borsäuremenge jedoch über 0,9 Gewichtsprozent, so wird die Zieh- bzw. Streckbarkeit
schlechter, was mit einer Abnahme der absoluten Werte an Bruchfestigkeit sowie Anfangsmodul
verbunden ist.
Man kann daher sagen, daß sich durc' Auswahl der optimalen Koagulierbedingungen das Verfahren zur
Herstellung einer an sich bekannten Faser mit hoher Streckbarkeit stabilisieren läßt.
Werden darüber hinaus die Bedingungen für die Wasserspülung so eingestellt, daß die noch zurückbleibende
Menge an Borsäure zwischen 0,2 und 0,9 Gewichtsprozent liegt, so gelangt man zu einem Produkt
mit nahezu temperaturunabhängigen Eigenschaften, ohne daß die Trockenwarmverstreckbarkeit erniedrig:
wird.
Erfindungsgemäß ist es erforderlich, die Trockenwarmverstreckung der PVA-Fasern nach der Wasserspülung,
Entwässerung und Trocknung durchzuführen, um zu einem Gesamtstreckverhältnis von über 1300%
zu gelangen. Liegt das Gesamtstreckverhältnis unter 1300%, gelangt man nur schwer zu PVA-Fasern mit
den obei.srwähnten Eigenschaften. Die erfindungsgemäß
erhaltenen PVA-Fasern können dagegen bis zu einem Gesamtstreckverhältnis von 1800% gestreckt
werden.
Die hierbei erhaltenen PVA-Fasern haben folgende Eigenschaften: Bruchfestigkeit bei 1200C von über
7,5 g/d; Aniangsmodul bei 1200C von über 100 g/d
und Kriechen bei 135°C von unter 2% (Dehnwert bei einer Last von 1 g/d für 60 Minuten). Sie enthalten
0,2 bis 0,9 Gewichtsprozent Borsäure. Die Fasern sind üblichen borsäure- oder boratfreien PVA-Fasern in
ihren Eigenschaften bei hohen Temperaturen überlegen.
Die Ermittlung der in den Synthesefasern verbleibenden Borsäuremenge wird folgendermaßen durchgeführt
:
Eine auf PVA bezogene, etwa 2 g schwere Faser wird in einen Tiegel gegeben und darin mit O.lmolarer
wäßriger Natriumhydroxid-Lösung überdeckt. Man läßt das Ganze über Nacht in einem Trockenschrank
bei 105 0C stehen und erhitzt sodann in einem elektrischen
Ofen 60 Minuten auf 400 bis 500° C. Die Faser in dem Tiegel wird dann in einen Becher gegeben, und
man fügt Ionenaustauscherwasser zu und läßt alles 60 Minutin stehen. Man gibt so dann einige Tropfen
Phenoiphthalein als Indikator zu und versetzt mit 0,1 molarer Salzsäure, bis sich die Farbe von rot nach
gelb ändert. Sodann wird 30 bis 60 Minuten zum Sieden erhitzt, abgekühlt, und es wird neutralisiert
auf pH 7 mit Natriumhydroxid oder mit Salzsäure,
ίο worauf man Mannit zusetzt und durch Titrieren
mittels 0,1 molarer Natriumhydroxid-Lösung erneut auf pH 7 neutralisiert. Das zum Titrieren benötigte
Volumen (cm3) wird ermittelt. Die Menge an in der
Faser vorhandener Borsäure wird nach folgender Gleichung berechnet, worin W (g) das Gewicht an
PVA in dem Testprodukt ist. welches nach dem oben angegebenen Verfahren bestir nt wurde, und / sowie
ν (cm3) die Stärke bzw. das tiüierte Volumen einer O.lmolaren wäßrigen Natriumhydroxid-Lösung sind:
0,62·/· ν
V/
1,7 kg PVA mit einem Polymerisationsgrad von 1750 und einer Verseifungszahl von 99,5 Molprozent
sowie 34 g Borsäure und eine zur Einstellung des pH-Wertes auf 4,3 erforderliche kleine Menge an
Salpetersäure werden zu 10 kg wäßriger PVA-Lösung vermischt. Diese Spinnlösung wird durch Spinndüsen
mit 600 Spinnlöchern von 0,08 mm Durchmesser in ein Koagulierbad eingesponnen, das 30 g/l Natriumhydroxid
und 230 g/l Natriumsulfat enthtüt. Die so gesponnenen
Fasern werden dann mit einer Geschwindigkeit von 10 m/Min, aus dem Bad gezogen und dann
Nachbehandlungen unterworfen, wie einem Walzverstrecken um 100%, einer Neutralisation in einem
Bad mit 70 g/l Schwefelsäure und JOO g/l Natriumsulfat, einem Naßwarm verstrecken um 150%, einer
Spülung mit Wasser zur Einstellung des Borsäuregehaltes auf 0,45%, einer Entwässerung sowie einem
Trocknen und schließlich einem Trockenwarmverstrecken auf 220%. Das so erhaltene Endprodukt wird
auf ein Gesamtstreckverhältnis von 1500% gestreckt.
Das Produkt hat dann eine Bruchfestigkeit von
9,3 g/d bei 120° C, einen Anfangsmodul von 135 g/d hei 12O0C und ein Garnkriechen von 1,4% bei 135°C.
In der folgenden Tabelle sind die Eigenschaften der nach Beispiel 1 erhaltenen Polyvmylalkoholfasern
denen von sieben Vergleichsproben (Vergleichsbeispiele 1 bis 7) gegenübergestellt, für deren Herstellung
nicht alle beinspruchten Bedingungen erfüllt worden sind.
| Beispiel 1 |
1 | 2 | Vergioichsbeispiele 3 I 4 |
1750 | 5 | 6 | 7 | |
| Herstellungsbedingungen Material: Polymerisationsgrad des PVA |
1750 | 1750 | 1750 | 1750 | 99,5 | 1750 | 1750 | 1750 |
| Verseifungszahl des PVA (Molprozent) |
99,5 | 99,5 | 99,5 | 99,5 | 99,5 | 99,5 | 99,5 |
Beispiel 1
Vergleichsbeispfele
3 4-
Spinnlösung:
Konzentration an PVA
zugesetzte Menge an Bor
säure (%)
pH
NaOH (g/l)
Na8SOj (g/l)
Neutralisierbad:
H,SO« (g/l)
Na2SO, (g/l)
Streckung:
Gesamtstreckverhältnis
(%
Walzenverstrecken (%)
Wärme (%)
Trockenverstrecken in der
Wärme (%)
Garneigenschaften
Menge an restlicher Bor
säure (%)
(g/d)
(g/d)
Kriechen (135°Q (%,) ....
17
2,0 4,3
30 230
70
300
1500 100
150 220
0,45 9,3
135 1,4
17
2,2 4,1
8 260
70
300
1100 schlecht walzenverstreck- bar
0,51 6,2
72 2,5
17
2,2 4,1
110 150
70 300
1200 schlecht spinnfähig
0,52 7,0
82 2,2
nicht spinnfähig
17
2,2
4,1
15
360
70
300
1000
schlecht
walzenverstreck
bar
0,49
5,4
63
3,1
2,6 4,O*1
40
220
80
320
1500
100
150
220
0,15 7,3
91
2,3
18
2,6 4.0·1
40 220
80
320
1200 100
140 192
1,00 7,0
82 2,4
17
2,0 4,3·*
30 230
70
300
1100 100
150 140
96 2,3
··) bedeutet, daB der pH-Wert mit Essigsäure und Natriumacetat eingestellt wurde.
Nach der im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise werden natriumborathaltige PVA-Fasern hergestellt, wobei man jedoch an Stelle von Borsäure
1,5 °/„ Natriumborat, bezogen auf PVA, und an Stelle
von Salpetersäure zur Einstellung des pH-Wertes Weinsäure verwendet Die Fasern werden auf ein
Gesamtstreckverhältnis von 1500°/, gestreckt Das erhaltene Produkt hat eine Bruchfestigkeit von
9,1 g/d bei 1200C, einen Anfangsmodul von 127 g/d
bei 1200C und ein Kriechen von 1,5% bei 135° C
Eine wäßrige Lösung von PVA in einer Konzentration von 15 Gewichtsprozent, die 150 g PVA enthält mit einem Polymerisationsgrad von 2350 und einer
Verseifungszahl von 99,5 Molprozent, wird mit 30 g Borsäure (2 Gewichtsprozent, bezogen auf PVA)
und einer kleinen Menge Essigsäure versetzt, mn so zu einer Spinnlösung von pH 4,5 zu gelangen. Die
Spinnlösung wird in ein stark alkalisches Koagulierbad eingesponnen, das im wesentlichen aus Wasser
besteht, welches 40 g/l Natriumhydroxid und 250 g/i
Natriumsulfat enthält Die Fasern werden tut einer Geschwindigkeit von 10 m/Min, aus dem Bad gezogen, mittels Walzen auf 100% gestreckt, neutralisiert, naß warmverstreckt auf 150%, zur Einstellung
des Borsäuregehaltes auf 0,4 Gewichz, bezogen
So auf PVA, mit Wasser gespült, entwässert und getrocknet
und schließlich auf 200% trocken wertreckt Das erhaltene Produkt (1200 d/600 0 wird dann auf
ein Gesamtstreckverhältnis von 1400% gebracht Das hierbei erhaltene Produkt hat eine Bruchfestigkeit
Ss von 9,2 g/d bei 1200C, einen Anfangsmodul von
131 g/d bei 1200C und ein Kriechen von 1,9% bei
135° C Es verfügt über ausgezeichneteHochtemperatureigenschaften.
Eine wäßrige Lösung mit 17 Gewictpre PVA, die 100 kg PVA mit einem Polymerisationsgrad von
1750 und einer Verseifungszahl von 99,9 Molprozent enthält, wird zur Herstellung einer Spomlösuag mit
2 kg Borsäure CZ Gewichtsprozent, bezöge» stuf PVA)
und 03 kg Essigsäure (0,005 Äquivalent, bezogen auf
100g PVA) versetzt Der pH-Wert wird auf 4,5 gehalten.
209536/548
2 055 3;2Q
(ο
Die Spinnlösung wird durch Düsen mit 1000 Löchern und 0,15 mm Durchmesser in ein Koagulierbad
gesponnen, das 50 g/l Natriumhydroxid und 200 g/l Natriumsulfat enthält. Die Fasern werden mit einer
Geschwindigkeit von 10 m/Min, aus dem Bad gezogen. Das Spinnverhalten ist in diesem Fall sehr stabil.
Während des zweiwöchigen Spinnens treten keine Schwierigkeiten auf, wie ein Verstopfen der Düsen.
usw. Die erhaltenen Fasern werden dann genauso' weiterverarbeitet wie bei Beispiel 3. Sie werden ,auf s
IQ
Walzen gestreckt, neutralisiert, naß warmverstreckt, mit Wasser gespült, um die Borsäuremenge auf.
0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf PVA, einzustellen, entwässert, getrocknet ι und trocken warmverstreckt.
Dias auf diese Weise erhaltene Produkt (1800 d/1000 f) w|rd auf ein Gesamtstreckverhältnis von 1400%
gebracht. Es verfügt über eine Bruchfestigkeit von 9J3 g/d, bei 12O0C, einen Anfangsmodul von 134 g/d
bii 1200C" und ein Kriechen von 1,8% bei
Claims (1)
1 2
werden jedoch Fäden erhalten, die einen äußerst ge-
Patentanspiuch- ringen Borsäuregehalt aufweisen, der die erfindungs-
wesentlichen Bedingungen nicht erfüllt.
In der deutschen Offenlegungsschrift 1469 096
Verfahren zum Herstellen von Polyvinylalkohol- 5 wird ein Verfahren zum Herstellen von Polyvinylfasern
durch Verspinnen einer wäßrigen, eine Bor- alkoholfasern beschrieben, bei dem zwar von einer
verbindung enthaltenden Polyvinylalkohollösung, Spinnlösung aus Borsäure enthaltendem Polyvinylanschließendes
Verstrecken der Fasern und Trock- alkohol ausgegangen wird, die Borsäure aus den ernen,
dadurch gekennzeichnet, daß sponnenen Fasern jedoch durch Waschen mit Wasser
man die borsäure- oder borathaltige Polyvinyl- io wieder entfernt wird. Die so hergestellten Fasern entalkohol-Spinnlösung
bei einem pH zwischen 3 halten daher naturgemäß einen vernachlässigbar ge- und 5 in eine wäßrige Lösung einspinnt, die 10 bis ringen Gehalt an Borsäure; es wird darüber hinaus
100 g/l Alkalihydroxid und 100 bis 330 g/l Na- gezeigt, daß bei derartigen Fasern ein Geha*. an Bortriumsulfat
enthält, die erhaltenen Fäden mittels säure vermieden werden sollte.
Walzen streckt, neutralisiert, naß warmverstreckt, 15 Nach dem Verfahren der britischen Patentschrift die Menge an Borsäure oder Borat durch Wasser- 1 036 787 werden bereits versponnene Fäden aus PoIyspülung auf 0,2 bis 0,9 Gewichtsprozent, bezogen vinylalkohol verstreckt und die verstreckten Fäden mit auf Polyvinylalkohol, einstellt, den Fäden Wasser einer wäßrigen Lösung behandelt, die eine Phenolentzieht, sie trocknet und schließlich bis zu einem verbindung, Borsäure oder ein wasserlösliches Borat Gesamtstreckverhältnis von über 1300°/0 trocken 20 oder einen aliphatischen wasserlöslichen Aldehyd entwarmverstreckt. hält und die so behandelten Fäden acetalisiert. Auch
Walzen streckt, neutralisiert, naß warmverstreckt, 15 Nach dem Verfahren der britischen Patentschrift die Menge an Borsäure oder Borat durch Wasser- 1 036 787 werden bereits versponnene Fäden aus PoIyspülung auf 0,2 bis 0,9 Gewichtsprozent, bezogen vinylalkohol verstreckt und die verstreckten Fäden mit auf Polyvinylalkohol, einstellt, den Fäden Wasser einer wäßrigen Lösung behandelt, die eine Phenolentzieht, sie trocknet und schließlich bis zu einem verbindung, Borsäure oder ein wasserlösliches Borat Gesamtstreckverhältnis von über 1300°/0 trocken 20 oder einen aliphatischen wasserlöslichen Aldehyd entwarmverstreckt. hält und die so behandelten Fäden acetalisiert. Auch
die auf diese Weise erhaltenen Fasern unterscheiden sich von den erfindungsgemäßen Fasern durch einen
sehr geringen Borsäuregehalt.
25 Die erfindungsgemäßen PVA-Synthesefasern sind
hoch kristallin und orientiert und sind gekennzeichnet durch günstige Eigenschaften bei hohen Temperaturen
sowie einen Gehalt an Borsäure (H3BO3) oder Borat.
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Poly- Es gilt für sie folgendes:
vinylalkoholfasern mit ausgezeichneten Hochtempe- 30
ratureigenschaften, wie Bruchfestigkeit, Anfangsmodul Bruchfestigkeit bei 12O0C .. 7,5 g/d und darüber
vinylalkoholfasern mit ausgezeichneten Hochtempe- 30
ratureigenschaften, wie Bruchfestigkeit, Anfangsmodul Bruchfestigkeit bei 12O0C .. 7,5 g/d und darüber
und Kriechverhalten ,,,,,.„ (D„M Anfangsmodul bei 120'C... 100g/d und darüber
Im allgemeinen sind Polyvinylalkoholfasern (PVA) ,,.,,, . .„.,„,„ „f, , , _,
anderen Synthesefasern in ihrer Bruchfestigkeit und Kriechverhalten bei 135°C.. 2% und darüber
ihrem Anfangsmodul überlegen. Ihre Anwendung ist 35 Borsäuregehalt 0,2bis0,9Gewichts-
daher seit neuem im Bereich der glasfaserverstärkten prozent, bezogen auf
Kunststoffe (FRP) sehr verbreitet. Es ist eine bekannte das Gewicht an PVA.
Tatsache, daß PVA-Fasern, die bis zu ihrer Streckgrenze gestreckt und durch anschließende Wärme- PVA-Fasern mit den angegebenen Merkmalen beschrumpfung
verkürzt werden, über eine hervor- 40 sitzen eine höhere Bruchfestigkeit, einen höheren Anragende
Bruchfestigkeit und einen ausgezeichneten fangsmodul und geringeres Kriechen als bekannte
Anfangsmodul verfugen. PVA-Fasern neigen jedoch Fasern. Sie eignen sich besonders gut zur Verwendung
ähnlich anderen Synthesefasern dazu, daß sich ihre als Kord für Gürtel bzw. Breaker für Radialreifen. Mit
Eigenschaften bei hoher Temperatur proportional diesen Fasern hergestellte Radialreifen zeigen auszur
Temperaturerhöhung stark verschlechtern. 45 gezeichnete Eigenschaften beim Druckstangen- bzw.
Ein wesentliches Ziel der Erfindung ist es daher, die Plungertest, Hchgeschwindigkeitstest, Walk- bzw.
genannten Nachteile von Synthesefasern zu vermeiden Eckentest, Laufflächenverschleißfestigkeitstest und
und neue PVA-Fasern mit ausgezeichneten Eigen- Haltbarkeitstest.
schäften bei hoher Temperatur zu schaffen, die den Im allgemeinen nimmt die Dehnfähigkeit von Syn-
üblichen PVA-Fasern insbesondere im Hinblick auf 50 thesefasern proportional zur Temperaturerhöhung zu,
Bruchfestigkeit, Anfangsmodul und Kriechverhalten und die Festigkeit sowie der Anfangsmodul können
überlegen sind. dabei abnehmen. Dieses Phänomen läßt sich deuten,
Dies kann erfindungsgemäß dadurch erfolgen, daß indem man annimmt, daß die durch die Erwärmung
den Fasern eine molekulare Orientierung mit bestimm- bedingte Bewegung der Mölekülketten bei den Fasern
ten Merkmalen des Garns verliehen wird und ein fest- 55 mit niederer Molekularorientierung beginnt und bald
gelegter Gehalt an Borsäure oder Borat eingehalten den Zustand hoher Molekularorientierung erreicht,
wird. Zur Verbesserung der Hochtemperatureigenschaften
Polyvinylalkoholfasern, die einen gewissen Gehalt von Synthesefasern ist es daher wichtig, die Bewegung
an Borsäure oder Borat aufweisen, waren bereits be- der Molekülketten möglichst stark zu unterdrücken,
kannt. So wird in der deutschen Patentschrift 1 222 623 60 Dies kann erreicht werden, indem man erstens die
und der entsprechenden kanadischen Patentschrift Molekülketten so stark orientiert, daß sie sich niehl
697 944 ein Verfahren zum Herstellen von Polyvinyl- mehr bewegen können, oder zweitens den Polymere!
alkoholfasern beschrieben, bei dem wäßrige Lösungen bestimmte Stoffe zusetzt, die die Bewegung der Mole
von Polyvinylalkohol, die Borsäure enthalten, in ein külketten hemmen. Werden diese beiden Mittel getrenn
Koagulierbad versponnen werden, die versponnenen 65 angewendet, so lassen sich jedoch die erfindungs
Fasern gegebenenfalls verstreckt und im Anschluß gemäß gewünschten Ziele nicht erreichen, nämlich di<
daran in einem sauren Medium mit Perjodsäure oxy- Verbesserung der Eigenschaften bei hohen Tempera
diert werden. Nach diesen bekannten Verfahren türen, wie der Bruchfestigkeit, des Anfangsmodul
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