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DE2922667A1 - Faeden und fasern aus acrylnitril- copolymer-mischungen sowie verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Faeden und fasern aus acrylnitril- copolymer-mischungen sowie verfahren zu ihrer herstellung

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Publication number
DE2922667A1
DE2922667A1 DE19792922667 DE2922667A DE2922667A1 DE 2922667 A1 DE2922667 A1 DE 2922667A1 DE 19792922667 DE19792922667 DE 19792922667 DE 2922667 A DE2922667 A DE 2922667A DE 2922667 A1 DE2922667 A1 DE 2922667A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
threads
acrylonitrile
weight
fibers
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792922667
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Dipl Chem Dr Fester
Bernd Dipl Chem Dr Huber
Gerhard Dipl Phys Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Priority to DE19792922667 priority Critical patent/DE2922667A1/de
Priority to AT80102876T priority patent/ATE4553T1/de
Priority to DE8080102876T priority patent/DE3064689D1/de
Priority to EP80102876A priority patent/EP0019870B1/de
Priority to US06/154,488 priority patent/US4383086A/en
Priority to JP7159580A priority patent/JPS55163207A/ja
Publication of DE2922667A1 publication Critical patent/DE2922667A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/54—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polymers of unsaturated nitriles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S525/00—Synthetic resins or natural rubbers -- part of the class 520 series
    • Y10S525/931—Blend of stated incompatibility

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  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

10 Es ist bekannt, Acrylfasern mit hohen Schrumpfwerten herzustellen. In der DE-OS 25 32 120 wird beispielsweise ein solches Verfahren beschrieben. Derartige Hochschrumpffäden können danach durch eine Sattdampffixierung der noch nicht verstreckten Spinnfäden und eine anschließen-
den Verstreckung um den Faktor 1:3,5 bis 1 : 5,0 erhalten werden. So hergestellte Hochschrumpffasern weisen jedoch eine große Sprödigkeit auf, die zu erheblichen Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung der Fasern und damit zu einer verminderten Gebrauchstüchtigkeit führt. Diese Acrylfasern weisen darüberhinaus keine flammhemmenden Eigenschaften auf.
Es ist weiterhin bekannt, daß Fäden aus Copolymeren des Acrylnitrils mit steigendem Gehalt an Vinylchlorid- oder
25 Vinylidenchlorid-Bausteinen stark zunehmende Schrumpfwerte aufweisen. Da derartige Comonomerbestandteile den Fäden und Fasern flammhemmende Eigenschaften verleihen' können, hat es nicht an Versuchen gefehlt, die Gebrauchstüchtigkeit der Fasern aus derartigen Copolymeresäten zu
verbessern.
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-M-
Beispielsweise sind Fasern bekannt, die z.B. aus einem Polymer mit 60 % Acrylnitril und 40 % Vinylchlorid bestehen, einen Schrumpf von mehr als 30 % aufweisen und auch eine gute Knotenfestigkeit besitzen. Der große Nach-
5 teil dieser Pasern aus derartigen Copolymeren besteht
jedoch darin, daß sie eine zu geringe Temperaturbeständigkeit aufweisen, sowie eine sehr starke Abhängigkeit der Schrumpfwerte von der Behandlungstemperatur. Werden derartige Fäden beispielsweise durch Behandlung in kochendem Wasser ausgeschrumpft, so führt eine spätere Temperaturbehandlung bereits bei geringfügig höheren Temperaturen zu einer weiteren starken Schrumpfung.Bei Temperaturen um 1500C ist die Schrumpfung im allgemeinen so groß, daß eine Faserstruktur nicht mehr erkannt werden kann. Es ist
15 beispielsweise unmöglich, derartige Fäden oder Fasern für die Herstellung von Teppichen zu benutzen, da sie die Temperaturen, die für die Ausführung der Rückenbeschichtung notwendig sind, nicht überstehen.
20 Eine Verbesserung der textiltechnologischen Gebrauchs-
ttichtigkeit derartiger Fäden aus Acrylnitril-Vinylchlorid/ Vinylidenchlorid-Copolymeren ist möglich durch den Einsatz von Mischungen verschiedener Acrylnitrilcopolymerisate/ bei denen die eine Komponente weitgehend aus Polyacrylnitril und die andere Komponente überwiegend aus Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid besteht. Durch den Einsatz derartiger Mischungen ist es möglich, die Nachteile von Fäden aus Acrylnltril-Vinylhalogenid-Copolymeren, wie z.B. Klebetemperaturen unter 1500C, geringe Thermostabilität, Empfindlichkeit gegenüber gebräuchlichen Lösungsmitteln usw. zu verringern. Bei diesem Einsatz von Mischungen verschiedener Copolymerisate zur Herstellung von Acrylfasern wird gleichzeitig beobachtet, daß die Schrumpfneigung derartiger Fasern deutlich redu-
35 ziert ist.
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Bei der Herstellung von Spinnlösungen aus verschiedenartigen Acrylnitrilcopolymerisaten tritt jedoch eine weitere Schwierigkeit auf, die als Unverträglichkeit der Copolymeren bezeichnet wird. Werden nämlich beispielsweise die verschiedenen Copolymeren einzeln in Dimethylformamid gelöst, so tritt bei Durchmischung der beiden Copolymerspinnlösungen häufig eine Trübung oder sogar Entmischung auf. Es bestand lange die Ansicht, daß eine derartige Unverträglichkeit der Copolymerisate in der
10 Spinnlösung auch nachteilige Folgen für die Qualität
daraus erzeugter Fäden und Fasern haben müßte. Der Literatur kann eine ganze Reihe von Vorschlägen entnommen werden, wie diese Unverträglichkeit beispielsweise durch Zusatz lösungsvermittelnder Copolymerisate (DE-AS
15 12 79 889) , durch Einsatz von Pfropfpolymerisaten
(US-PS 27 63 631) oder durch Auswahl bestimmter Mischungsbereiche ausgewählter Copolymerzusammensetzungen sowie durch besondere Gestaltung der Polymerisationsbedingungen (DE-AS 15 69 153) wieder aufgehoben werden kann.
Die so erhaltenen Fäden und Fasern können bei geeigneter Auswahl der Copolymeren und der Mischungsverhältnisse sich in ihren Eigenschaften denen von Polyacrylnitrilfäden nähern. Derartige Fäden können beispielsweise wieder eine höhere Erweichungstemperatur und geringere Lösungsmittelempfindlichkeit aufweisen aber auch ihre Schrumpfwerte sind gering.
In den letzten Jahren wurde erkannt, daß es auch möglich istr miteinander unverträgliche Acrylnitrilcopolymerisate aus Lösungen zu verspinnen. Soverden beispielsweise in der DE-OS 23 40 463 nicht-entflammbare Fasern aus zwei Acrylnitril-Vinylidenchlorid-Copolymerisaten beschrieben, die jedoch nur einen geringen Schrumpf aufweisen. Das gleiche gilt auch für Fäden, die gemäß der DE-OS
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16 69 566 aus einer fadenbildenden Polymermischung bestehen, wobei vorzugsweise mehr als 90 % dieser Mischung aus Polyacrylnitril und weniger als 10 % aus Polyvinylchlorid oder einem entsprechenden Copolymer bestehen. Auch hier werden Fäden und Fasern erhalten, die nur geringe Schrumpfwerte zeigen.
Es bestand also nach wie vor die Aufgabe, flammhemmende Fäden und Fasern aus Acrylnitrilcopolymeren herzustellen, die sich durch einen hohen Schrumpf bei geringer Sprödigkeit auszeichnen und die außerdem oberhalb der schrumpfauslösenden Temperatur über einen größeren Temperaturbereich von z.B. 140 - 1900C hinweg, keinen wesentlichen zusätzlichen Schrumpf mehr aufweisen und
15 zur Herstellung schwerentflammbarer Artikel geeignet sind.
Überraschend wurde gefunden, daß man Fäden und Fasern mit einem derart breiten Eigenschaftsspektrum herstellen
20 kann, wenn man wenigstens zwei Acrylnitrilcopolymere
unterschiedlicher Zusammensetzung, von denen mindestens eines Halogen enthält, miteinander aus einer Lösung verspinnt, wobei die Polymeren in den angewandten Lösungs mitteln nicht miteinander verträglich sind. Die fadenbildende Substanz dieser Fäden und Fasern besteht aus einer Mischung aus 20-70 Gew.-% eines Acrylnitrilcopolymers A, das zu wenigstens 80 Gew.-% aus Acrylnitril einheiten und zu 0,3 - 20 Gew.-% aus anderen mit Acrylnitril copolymerisierbaren Einheiten aufgebaut ist und 80 - 30 Gew.-% eines Acrylnitrilcopolymers B, das zu 50 - 75 Gew.-% aus Acrylnitrileinheiten, zu 25 - 45 Gew.-% aus Vinylchlorid- und/oder Vinylidenchlorid-Einheiten und zu 0 - 5 Gew.-% aus anderen mit Acrylnitril copolymerisierbaren Einheiten aufgebaut ist. Die
35 erfindungsgemäßen Fäden und Fasern zeichnen sich durch einen hohen Kochschrumpf von 20 % und mehr und eine
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Knotenfestigkeit von mehr als 10 cN /tex aus. Die fadenbildende Substanz ist in Ν,Ν-Dimethylformamid als 24 Gew.-%ige Lösung nicht homogen löslich.
Bevorzugt werden Fäden und Fasern bei denen die Mischung der Copolymeren A und B im Gewichtsverhältnis 40 : 60 bis 60 : 40 steht.
Vorzugsweise weisen die erfindungsgemäßen Fäden und Fasern
einen Kochschrumpf von mehr als 30 % und eine Knotenfestigkeit von· mehr als 12 oder sogar mehr als 15 cN/tex auf. Eine besonders günstige Eigenschaft der erfindungsgemäßen Fäden und Fasern besteht darin, daß der Schrumpfwert nur eine geringe Abhängigkeit von der Schrumpftemperatür zeigt. Wird bei den erfindungsgemäßen Fäden oder Fasern beispielsweise der Schrumpf durch eine Temperaturbehandlung mit Sattdampf bei 1100C ausgelöst, die Fäden jedoch in einer nachfolgenden Weiterverarbeitungsstufe Temperaturen von z.B. 120 oder 1400C ausgesetzt, so ist der zusätzliche Schrumpf, der durch die höhere Temperatur über der Auslösungstemperatur verursacht wird, sehr gering. Im Gegensatz dazu zeigen Pasern aus einem homogenen Copolymer mit vergleichbarem Halogengehalt stark zunehmende Schrumpfwerte bei einer solchen Temperatursteigerung, die bis zur völligen Auflösung der Faserstruktur führen können.
Die AcrylnitrilcopolymerenA und B sollen dabei aus Acrylnitrileinheiten und im Fall des Copolymers B zu-Bätzlich aus Vinylchlorid- und/oder Vinylidenchlorid-
einheiten aufgebaut sein und weiterhin andere mit Acrylnitril copolymerieierbare Einheiten aufweisen. Als geeignete Comonomere des Acrylnitrils seien hier beispielsweise aufgeführt: Acryl-, <£-Chloracryl- und
Methacrylsäure bzw. deren Ester oder Amide wie z.B. Methylmethacrylat, Acrylsäuremethy!ester, Acrylamid,
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Methacrylnitril, Vinylketone wie z.B. Methylvinylketon und Vinylcarboxylate wie z.B. Vinylacetat, andere die Vinylgruppe enthaltende Verbindungen wie z.B. Vinylsulfonsäure. Allyl- und Metha.1 lylsulf onsäure, Äthylen-<//, ß-Dicarbonsäuren und ihre Anhydride oder Derivate,
Styrole, vinylsubstituierte tertiäre heterocyclische Amine wie Vinylpyridine und Vinylimidazole sowie Vinylhalogenverbindungen wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylbromid usw.
Bei den anderen mit Acrylnitril copolymerisierbaren Monomeren zur Herstellung des Copolymers B sind definitionsgemäß Vinylchlorid und Vinylidenchlorid in diesem Zusammen-. hang auszuschließen.
Unter nicht homogen löslich wird die Unverträglichkeit der in Mischung eingesetzten Copolymeren verstanden. Diese Unverträglichkeit der Polymeren ist bereits mit bloßem Auge an der Trübung der entsprechenden Lösungen zu erkennen. Eine quantitative Aussage zur Abstufung der Unverträglichkeit verschiedener Copolymerer ist nur mit Hilfe spektralphotomettischer Methoden möglich. Eine geeignete Bestimmungsmethode besteht aus der Herstellung einer 24 %igen Lösung der Copolymermischung oder der daraus hergestellten Fasern in Ν,Ν-Dimethylformamid. Diese Lösung
25 wird in einer 1 cm Glasküvette mit Hilfe des Spektralphotometers DB-GT der Firma Beckman gegen Luft vermessen, wobei die Absorption (Meßbereich 0 bis 2 A) bei 850 nm ermittelt wird. Entsprechende Meßwerte, die nach dieser Meßmethode erhalten wurden, werden in den Beispielen ge-
nannt. Unter den gewählten Meßbedingungen ist eine Unverträglichkeit bzw. eine nicht mehr homogene Lösung·in jedem Fall vorhanden, sofern ein Absorptionswert "7 0,20 gefunden wird.
Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fäden und Fasern erforderliche Spinnverfahren unterscheidet sich wesentlich von den bisher bekannten Verfahren zur Herstellung
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■μ ^T «ΒΛ
von Hochschrumpffasern aus Polyacrylnitril bzw. entsprechenden Copolymeren. Es wurde nämlich gefunden, daß die erfindungsgemäßen Hochschrumpffäden bei ihrer Herstellung keiner Dampffixierung vor oder nach der Trocknung, wie sie beispielsweise in der DE-OS 25 32 120 beschrieben wird, bedürfen. Das Herstellverfahren ist dadurch wesentlich vereinfacht.
Dieses für Hochschrumpffäden und Fasern neuartige Ver-
fahren besteht im wesentlichen aus den folgenden Arbeitsschritten. Zwei in Lösung unverträgliche Copolymere des Acrylnitrils A und B werden in dem gewünschten Verhältnis gemischt. Diese Mischung wird in einem aprotischen Lösungsmittel/bevorzugt in Dimethylformamid oder Dimethylacetamid in einem Rührkessel zu einer Spinnlösung üblicher Konzentration gelöst. Übliche Konzentrationen derartiger Spinnlösungen liegen im allgemeinen über 20 Gew.-%, in den nachfolgenden Beispielen wurde jeweils 24 Gew.-%ige Lösungen eingesetzt. Die Herstellung der Spinnlösung aus der Mischung der Copolymeren kann auch in der Weise erfolgen, daß man die einzelnen Copolymeren zunächst getrennt löst, dann diese Lösung mit Hilfe eines dynamischen oder statischen Mischers zu der gewünschten Kombination vermischt.
Eine auf diese Weise hergestellte Lösung wird nach der üblichen Entgasung und Sicherheitsfiltration mit Hilfe einer Spinnpumpe durch Spinndüsen gepreßt. Es ist dabei zweckmäßig, die Spinnlösung vor dem Verspinnen auf er-
30 höhte Temperaturen aufzuwärmen. Die Fadenbildung nach der Düse erfolgt dann je nach benutztem Spinnverfahren entweder durch Diffusion eines Anteils der Lösungsmittelmoleküle in den umgebenden Gasraum beim Trockenspinnverfahren bzw. in das wäßrige Fällbad,
das üblicherweise neben Wasser auch einen höheren Prozentsatz an dem benutzten Lösungsmittel enthält.
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Die frischgesponnenen Fäden, die üblicherweise noch einen größeren Prozentsatz an dem Polymerlösungsmittel enthalten, werden nach der Verfestigung im Spinnbad oder im Heizschacht beim Trockenspinnverfahren, einer Naßverstreckung
unterworfen. Das Verstreckbad, das vorzugsweise neben Wasser auch größere Mengen Lösungsmittel enthält, sollte eine Temperatur von 40 - 900C aufweisen. Die Fäden werden darin im Verhältnis 1 : 1 bis 1 : 2,5, vorzugsweise 1 :1,2 bis 1 : 1,7 verstreckt. An diese Verstreckung schließt sich die übliche Wäsche und Ausrüstung der Fäden mit oberflächenaktiven Mitteln, die sogenannte Avivage, an. Es ist dabei von Vorteil, den Fäden während dieser Wasch- und Avivagebehandlung die Möglichkeit zu einer geringen Schrumpfung zu gestatten. Ein Schrumpf bis zu 15 % hat sich als vorteilhaft erwiesen. Im Anschluß daran werden die Fäden ohne Zulassung eines weiteren Schrumpfes bei Temperaturen vorzugsweise unter 150t getrocknet und anschließend unter Einwirkung eines Heizaggregates einer NachverStreckung von 1 : 1,2 bis 1 : 4, vorzugsweise 1 : 1,5 bis 1 : 2,3 verstreckt. Die Gesamtverstreckung , d.h. die Wirkung der NaßverStreckung und der Nachverstreckung zusammen, sollte im Bereich von 1 : 1,5 bis 1:4, vorzugsweise 1 : 2 bis 1 : 3 liegen.
Die Nachverstreckung erfolgt ohne die Einwirkung von Dampf auf die getrockneten Fäden. Besonders vorteilhaft hat sich der Einsatz von sogenannten Kontaktheizstrecken bewährt. Die Heizertemperatur sollte zwischen 120 und 18O0Q vorzugsweise 130 bis 1500C liegen.
Die so behandelten Fäden und Fasern können dann üblichen weiteren Behandlungsschritten unterworfen werden, wie z.B. einer mechanischen Kräuselung, Zerschneiden zu Stapelfesarn usw.
Die erhaltenen Fäden bzw. Fasern sind aufgrund ihres
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-V-
Halogengehaltes flammhemmend. Sie zeichnen sich durch einen hohen Schrumpf, eine sehr geringe Sprödigkeit und eine sehr gute Temperaturbeständigkeit aus. Erfindungsgemäße Fasern ergeben in Mischung mit normalschrumpfenden Fasern Garne, die einen besonders hohen Bausch aufweisen können. Die flammhemmende Wirkung der erfindungsgemäßen Hochschrumpffasern bleiben bei Fasermischungen insbesondere dann erhalten, wenn auch die nichtschrumpfenden Fasern dieser Mischung entsprechend flammhemmend sind.
Zur Verdeutlichung der Erfindung sollen die nachfolgend beschriebenen Beispiele dienen. Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich Mengen und Prozentangaben auf Gewichtseinheiten .
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-ys-
Beispiel 1 bis 14
In den nachfolgend beschriebenen Beispielen wurden die folgenden Copolymere eingesetzt.
Tabelle Copolymer Bezeichnung
PolymerzusammenSetzung
94,3 % Acrylnitril, 6 % Arylsäuremethylester 0,7 % Na-Methallylsulfonat 57 % Acrylnitril 40 % Vinylidenchlorid 3 % Na-Methallylsulfonat
80 % Acrylnitril,
15 % Vinylidenchlorid,
3 % Acrylsäuremethylester,
2 % Natriummethallylsulfonat
20
67 % Acrylnitril, 30 % Vinylidenchlorid, 3 % Na-Methallylsulfonat
25
72 % Acrylnitril, 25 % Vinylidenchlorid, 3 % Na-Methallylsulfonat.
Diese Copolymerisate wurden einzeln und in Mischungen in Ν,Ν-Dimethylformamid bzw. Ν,Ν-Dimethylacetamid zu
30 24 %igen Lösungen gelöst. Jede auf diese Weise hergestellte Lösung wurde auf 600C aufgeheizt und mit Hilfe einer Spinnpumpe durch eine Spinndüse mit 300 Loch und einem Lochdurchmesser von 80 μπι in ein Fällbad gesponnen, das zu 49 % aus Wasser und 51 % aus Dimethylformamid
35 bestand. Die Temperatur des Koagulierbades betrug 690C. Das erhaltene Spinnkabel wurde mit 13 m/min von der Düseabgezogen und in einem Verstreckbad im Verhältnis 1:1,45
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verstreckt. Die Zusammensetzung des Streckbades betrug 64 % Dimethylformamid und 36 % Wasser, die Temperatur lag bei 800C. Das so verstreckte Kabel wurde anschließend in weiteren Bädern nach bekannten Verfahren gewaschen und aviviertr bei diesen Verfahren wurde insgesamt ein
Schrumpf von 10 % zugelassen. Das Kabel wurde anschließend auf einem Walzentrockner ohne weitere Zulassung eines Schrumpfes bei 1350C getrocknet.
Die anschließende NachverStreckung erfolgte im Verhältnis 1: 1,8. Das Kabel wurde dabei in Kontakt mit einem Heizer gebracht, der eine Oberflächentemperatur von 135°C aufwies. Hieran anschließend wurden die Einzelfilamente des Kabels in bekannter Weise stauchgekräuselt und anschließend zu Stapelfasern zerschnitten.
Die bei den einzelnen Beispeien vorgenommenen Veränderungen sowie die Meßwerte an der Spinnlösung und den erzeugten Fäden sind nachfolgend in der Tabelle 2 zusammengefaßt 20 worden.
Wie aus der Tabelle 2 ersichtlich, ist es bei den gewählten Spinnbedingungen möglich, auch aus reinen Copolymeren Fäden zu erzeugen,die hohe Kochschrumpfwerte zeigen.
Die Knotenfestigkeit derartiger Fäden liegt jedoch sehr
niedrig. Derartige Fäden sind däier nur schlecht verarbeitbar. Bei Einsatz von Mischungen aus Copolymeren, die in Lösung nicht verträglich sind (Absorption der Spinnlösung > 0,2) werden dagegen stets Knotenfestigkeiten gefunden,
30 die größer als 10 cN/tex und häufig sogar größer als 12 cN/ tex liegen. Bei Einsatz eines Mischungsverhältnisses von 40 : 60 bis 60:40 können sogar Knotenfestigkeiten von 15 und mehr cN/tex erzielt werden.
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Tabelle
ο ω ο ο cn ο
Beispiel
Nr.		 eingesetzte
Copolymere		 Mischungs
verhältnis		 Absorption
der Spinn
lösung		 Titer
dtex		 Reißkraft
cN/tex		 Dehnung
%		 Riotenfestigkeit
cN/tex		 Kochschrunpf
. .%.
1
(Vergl.)		 a 100 0,06 10 16 20 8 39
2
(Vergl.)		 b 100 0,12 9 14 17 9 40
3
(Vergl.)		 C 100 0,10 10 13 17 < 5 37
4 a/b 70:30 >0,2 9 16 20 12 39
5 a/b 60:40 . X),2 9 16 25 14 41
6 a/b 50:50 X),2 9 17 30 17 41
7 a/b 40:60 X),2 9 16 30 16 41
8 a/b 30:70 >0,2 9 17 35 15 41
9 a/b 20:80 >0,2 14 16 32 15 41
10
(Vergl.)
11		 a/c
b/c		 50:50
50:50		 0,10
>0,2		 10
10		 15
12		 11
12		 C 5
12		 35
35
12 a/d 50:50 >0,2 15 18 22 17 37
13 a/e 50:50 H),2 17 19 41 18 39
14 a/b 50:50 >0,2 9 15 30 14 39
Bei Beispiel 14 wurde als Lösungsmittel Ν,Ν-Dimsthylacetamid anstelle von Ν,Ν-Dimsthylformainid eingesetzt.
t-O CD hO hO CJ) CD
Beispiel 15
Fasern des Beispiels 6 wurden zu einem Garn versponnen und zu einem Webteppich mit 850g/m Poleinsatzgewicht verarbeitet. Ein derartiger Teppich wurde gemäß DIN 54332 auf Entflammbarkeit geprüft. Die erhaltenen Meßwerte sind in der nachfolgenden Tabelle 3 zusammengefaßt worden.
Tab. 3
10 Beflammungszeit Markierung beschädigte Fläche Brennzeit
see 250 mm mm χ mm sec
5 nicht erreichi 70 χ 20 0
15 _ " — 110 χ 30 0
30 _ H _ 145 χ 30 0
15 60 _ " _ 162 χ 30 0
Ein Teppich aus diesem Material entspricht den Forderungen der DIN Norm, er ist schwer entflammbar.
20 Beispiele 16-30
In Anlehnung an die Beispiele 1 bis 14 wurde eine 24%ige Spinnlösung in Dimethylformamid der Copolymeren a und b im Verhältnis 1 : 1 hergestellt und durch eine Spinndüse mit 300 Loch, Lochdurchmesser 80 μΐη in ein Fällbad mit 51 % Dimethylformamid und 49 % Wasser eingespritzt. Die Temperatur des Fällbades betrug 700C«Die Fäden wurden mit einer Geschwindigkeit von 13,5 m/min aus dem Fällbad abgezogen und in einem Streckbad mit 64 % Dimethylformamid und 36 % Wasser verstreckt. Anschließend in Wasser unter teilweiser Zulassung von Schrumpf gewaschen, aviviert, auf Galetten getrocknet und auf einem Kontaktheizer verstreckt. Es wurde die Naßverstreckung, die Temperatur des Verstreck- und der Waschbäder,der Naßschrumpf, die NachverStreckung, die Temperatur des Kontaktheizers bei der NachverStreckung sowie die Gesamtverstreckung variiert. Die genauen Werte sind in der Tabelle A zusammengefaßt worden. Diese Tabelle enthält auch die
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Tabelle
Beispiel
Nr.		 Naßverstreckung
Verstr.-Ver
hältnis		 1 Verstreck-
u.Wasch
temperatur
0C		 Naßschruitpf
%		 Machverstrecku
Verstreck-
Verhältnis		 2,44 ig
Temperatur
0C		 Gesamt
verstreck
ung
Verstreck-
Verhältnis		 2,44 Kcchschrunpf
%		 Knotenfestigkeit
cN/tex		 17
16 1 : 1 80-90 0 1 : 2,44 150 1 : 2,44 36 16
17 1 : 1,13 50 0 1 : 2,28 135 1 : 2,44 37 14 15
18 1 : 1,42 80-90 4,6 1 : 1,90 150 1 . 2,44 38
19 1 1,87 80-90 9,4 1 : 1,42 150 1 . 2,44 40 17
20 1 : 1,87 80-90 7,9 1 : 1,42 150 •j 2,44 31
21 1 : 2,44 50 7,9 1 1,10 135 1 2,44 28
22 1 1,42 80-90 9,1 1 1,44 150 1 1,85 12
23 1 . 1,42 80-90 9,4 1 1,67 150 1 2,15 32
24 1 1,42 80-90 9,4 I 2,13 150 1 : 2,74 39 16
25 1 : 1,42 80-90 9,4 1 2,13 150 1 : 2,74 39 18 \ '
26 1 : 1,42 50 9,4 1 • 2,59 135 1 : 3,33 36 ι I
27 1 : 1,42 80-90 9,4 1 : 1,90 150 1 : 2,44 34 * I
28 1 : 1,42 80-90 9,4 1 • 1,90 135 1 : 2,44 42
29 1 : 1,42 80-90 9,4 1 : 1,90 150 1 : 2,44 42
30 1 80-90 9,4 1 180 1 33
Kochschrumpfwerte der so erhaltenen Fäden sowie in einigen ausgewählten Fällen auch die Knotenfestigkeit dieser Fäden. Die Ergebnisse der Beispiele 16 bis 30 zeigen, daß es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sowohl für den Wert der Naßverstreckung als auch für den der Nachverstreckung einen optimalen Bereich gibt und, daß insbesondere die Temperatur des Heizers bei der Nachverstreckung einen erheblichen Einfluß auf die Größe des Kochschrumpfs und möglicherweise auch auf die Knotenfestigkeit hat.
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Claims (5)

hoe 79/fi PATENTAN SP RÜCHE
1. Fäden und Fasern aus Mischungen von zwei Acrylnitrilcopolymeren, dadurch gekennzeichnet, daß ihre fadenbildende Substanz aus einer Mischung aus 20 bis 70 Gew.-% eines Acrylnitrilcopolymers A, das zu wenigstens 80 Gew.-% aus Acrylnitrileinheiten und zu 0,3 bis 20 Gew.-% aus anderen mit Acrylnitril copolymer! sierbaren Einheiten aufgebaut ist,und 80 bis 30 Gew.-% eines Acrylnitrilcopolymers B, das zu 50 bis 75 Gew.-% aus Acrylnitrileinheiten, zu 25 bis 45 Gew.-% aus Vinylchlorid- und/oder Vinylidenchlorid-Einheiten und zu 0 bis 5 Gew.-% aus anderen mit Acrylnitril copolymerisierbaren Einheiten aufgebaut ist,
besteht,
die Fäden einen Kochschrumpf von 20 % und mehr und eine Knotenfestigkeit von mehr als 10 cN/tex aufweisen, und die fadenbildende Substanz in Ν,Ν-Dimethylformamid als 24 Gew.-%ige Lösung nicht homogen löslich ist.
2. Fäden und Fasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fädenbildende Substanz aus einer Mischung der Copolymeren A und B im Gewichtsverhältnis 40 : 60 bis 60 : 40 besteht.
3. Fäden und Fasern nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kochschrumpf von mehr als 30 % und eine Knotenfestigkeit von mehr als 12 cN/tex aufweisen.
30
4. Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern nach einem der vorhergehenden Ansprüche durch Naß- oder Trockenspinnen und anschließendes Naßverstrecken, Auswaschen, Avivieren, Trocknen und Nachverstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung der ent-
sprechenden Acrylnitrilcopolymeren in einem aprotischen Lösungsmittel zu einer trüben Spinnlösung gelöst wird,
030060/0280
ORIGINAL INSPECTED
die nach dem Verspinnen erhaltenen noch Lösungsmittel enthaltenden Fäden in einem Wasser und Lösungsmittel enthaltenden Bad bei Temperaturen von 40 bis 900C um den Faktor 1:1 bis 1:2,5 verstreckt werden, in der
5 anschließenden Wäsche und Avivage ein Schrumpf bis zu 15 % zugelassen wird, die Fäden dann ohne Zulassung eines weiteren Schrumpfes bei Temperaturen vorzugsweise unter 1500C getrocknet und anschließend unter Einwirkung eines Heizers von 120 bis 1800C einer Nachver-
10 Streckung von 1:1,2 bis 1 : 4 unterworfen werden, wobei die Gesamtverstreckung der Fäden 1 : 1,5 bis 1 : 4 betragen soll.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Naßverstreckung 1 : 1,2 bis 1 : 1,7, die Nachverstreckung auf einem Kontaktheizer mit 130 bis 1500C Oberflächentemperatur 1 : 1,5 bis 1 : 2,3 und die Gesamtverstreckung 1 : 2 bis 1 : 3 beträgt.
030050/0280
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