DE3201350C2

DE3201350C2 - Verfahren zur Herstellung von Acrylfasern mit Antipilling-Eigenschaften

Info

Publication number: DE3201350C2
Application number: DE3201350A
Authority: DE
Inventors: Katsuhei Yamaguchi Shigeoka; Hitoshi Hiroshima Tamura
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1981-01-19
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1986-06-12
Also published as: DE3201350A1; JPS57121610A; US4447384A

Abstract

Acrylfaser, die nach dem Trockenspinnverfahren hergestellt wurde und die als charakteristische Eigenschaften eine Reißfestigkeit von 1,2 bis 2,5 g/denier, eine Knotenfestigkeit [Produkt aus (g/denier) mal (Knotendehnung %)] von 25 oder weniger und einem Schrumpfungsgrad in siedendem Wasser von 5% oder weniger aufweist. Eine solche Faser erhält man indem man eine Spinnlösung aus einem Acrylnitrilpolymer enthaltend 85 Gew.% oder mehr Acrylnitril, trockenverspinnt, die erhaltene Faser in heißem Wasser mit einem Streckverhältnis im Bereich von 1 bis 2 verstreckt, die verstreckte Faser trocknet und entspannen läßt, unter Erhalt einer Faser mit einem Schrumpf von 10 bis 40%, worauf man dann mit einem Streckverhältnis von 1,2 bis 2,3 bei einer Temperatur von 180 bis 210 ° C verstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Acrylfasern mit AntipilHng-Eigenschaften nach dem £i

Oberbegriff des Anspruchs 1, vgl. J P-OS 55-76 108. fi

Es ist bekannt, daß die Knötchen (Pills), die sich beim Tragen von Kleidern bilden, das Aussehen und den Griff |j

solcher Kleidung verschlechtern. Das Auftreten von Pills ist besonders erheblich bei Acrylfasern, weil diese ^J

hauptsächlich auf dem Gebiet von gewirkten Materialien verwendet werden und es besteht ein großes Bedürf- _v ^:

nis, eine Maßnahme zu finden, durch welche der Pilling-Effekt bei Acrylfasern verhindert werden kann.

Zahlreiche Verfahren sind schon vorgeschlagen worden, um das Auftreten von Pilling zu verhindern. Die
hierfür bekannten Verfahren können grob eingeteilt werden in Verfahren, die das Auftreten eines Flors, der der ?,

Hauptgrund für das Pilling ist, verhindern und in Verfahren, bei denen der gebildete Flor abfällt, bevor er ,

Knötchen bilden kann.

Allgemein gesagt ist das erstere Verfahren schlecht hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Antipilüng-Eigen- ",!

schäften und außerdem ist das Verfahren hinsichtlich der Struktur oder der Texturierung des textlien Gewebes ;

beschränkt und deshalb kann man keine weite Anwendung erwarten. Um Textilien vorteilhafte Antipilling-Ei- ti

genschaften zu verleihen, ist das andere Verfahren, d. h. das Verfahren, bei dem man den Flor abfallen läßt, bevor |

er sich verwirrt und Knötchen bildet, wirksamer. j; j

Als konkretes Verfahren hierfür hat man schon Verfahren mit niedriger Verstreckung in der Herstellungsstufe ^

der Fasern angewendet oder lokale Defekte in den Fasern angebracht, um die Festigkeit der Fasern zu j§

vermindern. Obwohl man in vielen Fällen die praktisch erwünschten Antipüling-Eigenschaften mittels dieser i|

Verfahren erzielen kann, haben diese Verfahren jedoch den großen Nachteil, daß die Verminderung der |ί

Faserfestigkeit eine Verschlechterung in der Verarbeitbarkeit oder Verspinnbarkeit bedingt und zum Teil auch |

Flugabfall verursacht und weiterhin die Ungleichkeit des Garns erhöht wird und die Festigkeit des gesponnenen ',;!

Garns abnimmt. Dadurch verschlechtert sich die Produktqualität und die Verarbeitbarkeit wird erschwert. Ά

Nachfolgend werden folgende Begriffe verwendet: E

Die Reißfestigkeit, ausgedrückt in g/dtex. wird mit DS abgekürzt.

Die Knotenfestigkeit wird ausgedrückt durch das Produkt DKS χ DKE (g/dtex χ %), wobei DKS die :

Reißfestigkeit und DKE die Knotendehnung bedeuten. Die Messungen wurden gemäß ASTM D-3217-79 !;

durchgeführt. :

Der Schrumpfungsgrad in siedendem Wasser wird als BWS (%) bezeichnet. ■■;

Ein Verfahren zur Herstellung von Antipilling-Fasern mit einer ausreichenden Festigkeit und Dehnung und <v

mit guter Verarbeitbarkeit aus Acrylfasern, die nach einem Trockenspinnverfahren erhalten wurden, wird in der <■

eingangs zitierten JP-OS 55-76 108 beschrieben. -'...

Bei diesem Verfahren wird eine Spinnlösung aus einem Acrylnitrilpolymer, enthaltend 85 Gew.-% oder mehr \

an Acrylnitril, trocken versponnen, die gebildete und verstreckte Faser wird gewaschen, die gewaschene Faser ■

wi^rd in heißem Wasser entweder nach dem Waschen oder gleichzeitig mit dem Waschen in einem wirksamen
so Streckverhältnis (wirksames Streckverhältnis = angewendetes Streckverhältnis/maximales Streckverhältnis ;

unmittelbar vor dem Bruch der Faser beim Strecken) im Bereich von 0,35 bis 0,8 gestreckt und dann wird das
Garn getrocknet, entspannen gelassen und wärmebehandelt, um ihm einen Schrumpf von 5 bis 40% zu verleihen
und anschließend erfolgt eine Streckung um das 1,2- bis 2,3fache bei einer Temperatur von 160 bis 200° C. Dann
erfolgt eine Behandlung bei konstanter Länge bei einer Temperatur, die oberhalb der Strecktemperatur liegt.
Obwohl dieses Verfahren ziemlich wirksam ist, um die AntipilHng-Eigenschaften zu verbessern, beinhaltet es
jedoch ein Verstrecken mit einem effektiven bzw. wirksamen Streckverhältnis von 0,35 bis 0,8 und ein zusätzliches Verstrecken, so daß im Gesamtverfahren das Streckverhältnis ziemlich hoch wird. Infolgedessen wird der
DS zu hoch, um befriedigende Antipüling-Eigenschaften zu ergeben und ein Garnbruch findet beim Wiederversrrecken häufig statt und es können weiterhin Schwierigkeiten, wie eine Verschlechterung der Anfärbbarkeit,
eintreten. Weiterhin wird der BWS der Fasern häufig höher und die Antipüling-Eigenschaften nach der Wasserbehandlung werden schlechter. Das bedeutet, daß dieses Verfahren noch zahlreiche Probleme beinhaltet, die
gelöst werden müssen.

Aus der US-PS 35 60 603 ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von pillbeständigen Acrylnitrüfasern
nach dem Trockenspinnverfahren bekannt, bei dem eine Spinnlösung aus einem Acrylnitrilpolymer, enthaltend
85% oder mehr Acrylnitril, trocken versponnen wird und die ersponnene Faser dann um 120 bis 450% verstreckt
wird. Anschließend wird die verstreckte Faser um 2 bis 40% der Länge unter Spannung schrumpfen gelassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung von Acrylfasern mit
weiter verbesserten Antipüling-Eigenschaften bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden

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Merkmaie gemäß dem Patentanspruch gelöst

Erfindungsgemäß wird somit der Verstreckungsgrad beim Verstrecken in heißem Wasser auf das 1 - bis 2fache eingestellt, und eine Wärmebehandlung im Anschluß an die zweite Verstreckung, wie beim Verfahren nach der JA-OS 55-76 108, ist nicht notwendig.

Das erfindungsgemäß verwendete Acrylnitrilpolymer muß wenigstens 85 Gew.-% Acrylnitril enthalten. Ist s der Gehalt an Acrylnitril niedriger als der vorerwähnte Wert, so werden die Fasereigenschaften, wie sie für Bekleidungsfasern erforderlich sind, insbesondere die Formstabilität unerwünscht niedrig. Geeignete copolymerisierbare Monomere sind Acrylsäure- oder Methacrylsäureester wie Methylacrylat, Methylmethacrylat und dergleichen sowie Vinylacetat, Styrol und Acrylamid. Der Grad der Copolymerisation dieser Comonomere beträgt 3 bis 10 Gew.-% in üblichen Fällen. Zur Verbesserung der Anfärbbarkeit kann man Acrylsäure, Methacrylsäure, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Vinylbenzolsulfonsäure und deren Sulfonate, Dimethylaminoethylacrylat und -methacrylat, Vinylpyridin und dergleichen copolymerisieren. Der Anteil an diesen Copolymeren bei der Copolymerisation beträgt im allgemeinen 3 Gew.-% oder weniger.

Diese Polymeren kann man nach allen Verfahren herstellen, zum Beispiel durch übliche Suspensionspolymerisation, Lösungspolymerisation oder Emulsionspolymerisation. Der Polymerisationsgrad der Polymeren liegt vorzugsweise im Bereich von 0,10 bis 0,20, ausgedrückt durch die spezifische Viskosität (gemessen bei 25° C, nachdem man 0,1 g des Polymeren in 100 ml Dimethylformamid, enthaltend 0,1 N Natriumrhodanat gelöst hat).

Die Spinnlösung des Polymers erhält man, indem man das Polymer in einem üblichen Lösungsmittel für ein Acrylnitrilpolymer, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid und dergleichen auflöst, wobei die Konzentration des Polymers 20 bis 40 Gew.-°/o beträgt.

Das Trockenverspinnen kann in bekannter Weise durchgeführt werden. Hierzu wird die vorerwähnte Spinnlösung durch eine Spinndüse in die Luft oder in ein Inertgas mit einer höheren Temperatur versponnen und das Lösungsmittel wird in einer geeigneten Menge abgedampft, wobei man dann ein unverstrecktes Garn erhält. Die Menge an restlichem Lösungsmittel in dem unverstreckten Garn beträgt 10 bis 30 Gew.-°/o, bezogen auf das Gewicht des Polymers.

Das unverstreckte Garn wird an einer primären Verstreckung in heißem Wasser mit einem Streckverhältnis vom 1- bis 2fachen unterworfen. Die Strecktemperatur beträgt 80 bis 100³C und vorzugsweise 95⁰C oder mehr. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Streckverhältnis so eingestellt werden muß, daß es in einem Wert innerhalb des vorerwähnten Bereiches fällt. Es besteht die Tendenz, daß ein höheres Streckverhältnis höhere Werte von DS und DKS χ DKE ergibt. Übersteigt es das 2fache, dann kann man keine Faser erhalten, die der Bedingung entspricht, daß das DS 2,22 g/dtex oder weniger und DKS χ DKE 22,2 oder weniger betragen soll und infolgedessen erzielt man keine wünschenswerten Antipilling-Eigenschaften. Ein niedrigeres Streckverhältnis ergibt bessere Antipilling-Eigenschaften. Selbstverständlich kann man bei einem Streckverhältnis von weniger als dem 1 fachen einem Faserstrang keine geeignete Spannung geben und dies ergibt eine schlechtere Spinnverarbeitbarkeit.

Das unverstreckte Garn wird mit heißem Wasser entweder gleichzeitig mit dem vorerwähnten Verstrecken oder vorher oder danach gewaschen. Die Temperatur des heißen Wassers beträgt vorzugsweise 80 bis 100⁰C. Nach dem Waschen beträgt die Menge des Restlösungsmittels im Garn im allgemeinen 2% oder weniger. Der verstreckte und gewaschene Strang wird anschließend getrocknet und entspannen gelassen. Obwohl die Art des Trocknens und Entspannens nicht kritisch ist, wird ein Verfahren bevorzugt, bei dem man den Strang nach dem Verstrecken und Waschen mit Heißluft mit einer relativen Feuchte von 10 bis 40% und einer Temperatur von 130 bis 160⁰C im spannungsfreien Zustand behandelt, um das Trocknen und Relaxieren auf diese Weise gleichzeitig vorzunehmen.

Bei der Entspannungsbehandlung schrumpft der Strang um 10 bis 40%.

Der einer Trockenbehandlung und Entspannungsbehandlung unterworfene Strang wird ein zweites Mal bei einer Temperatur von 180 bis 210⁰C mit einem Streckverhältnis entsprechend dem 1,2- bis 2,3fachen und vorzugsweise 1,2- bis l,8fachen verstreckt. Dadurch wird dem Strang eine Festigkeit verliehen, die für die Nachbehandlung, zum Beispiel ein Spinnverfahren, erforderlich ist und zur gleichen Zeit vermindert sich der Wert von DKS χ DKE erheblich, wodurch die Antipilling-Eigenschaften verbessert werden. Das Verstrecken wird zwischen geheizten, heißen Walzen, auf einer Heizplatte oder in überhitzten Dampf vorgenommen. Wenn die Verstreckungstemperatur niedriger als 180⁰C beträgt, dann übersteigt der BWS der Faser oder des ersponnenen Garns 5% und der Wert von DKS χ DKE nimmt bei der in der nachfolgenden Verarbeitungsstufe erfolgenden Heißwasserbehandlung zu und dann kann man die beabsichtigten Antipilling-Eigenschaften nicht erzielen. Wenn andererseits die Verstreckungstemperatur 210⁰C übersteigt, dann verfärben sich die Fasern oder es findet eine Verschmelzung zwischen einzelnen Fasern statt, wodurch deren Gebrauchswert verschlechtert wird.

Als zweites Streckverhältnis wendet man einen Wert der im Bereich von dem 1,2- bis 2,3fachen fällt, an. Ist das Verhältnis niedriger als das l,2fache, dann ist DS der erhaltenen Faser kleiner als 1,07 g/dtex oder DKS χ DKE der Faser ist größer als 22,2 und die Verarbeitbarkeit beim Verspinnen verschlechtert sich, oder die Antipilling-Eigenschaften werden schlechter, selbst wenn die Verspinnbarkeit gut ist, so daß man das Ziel der Erfindung nicht erreichen kann. Wenn andererseits das Streckverhältnis das 2,3fache übersteigt, dann übersteigt DS 2,22 g/dtex oder DKS χ DKE übersteigt 22,2, so daß man die beabsichtigten Antipilling-Eigenschaften nicht in jedem Fall erzielen kann.

Die vorerwähnten Verfahrensbedingungen stehen alle in naher Beziehung zueinander und man kann das Ziel der Erfindung nur erreichen, wenn alle Bedingungen erfüllt werden.

Die nach dem vorerwähnten Herstellungsverfahren erhaltenen Fasern haben immer gleichzeitig die Eigenschaften, daß DS 1,07 bis 2,22 g/dtex, DKS χ DKE 22,2 oder weniger und die Schrumpfung in siedendem Wasser 5% oder weniger beträgt.

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Bei den üblichen trocken versponnenen Acrylfasern übersteigt DKS χ DKE 22,2, wenn DS in den Bereich von 1,07 bis 2,22 g/dtex fällt Obwohl einige Ausnahmen möglich sind, bei denen DS und DKS χ DKE beide in den vorerwähnten Bereich bei einigen hochbausch-behandelten Garnen und dergleichen fällt, übersteigt der Schrumpf in siedendem Wasser (BWS) in solchen Fällen 5%.

In den Beispielen werden die Bedingungen für das Hersteliungsverfahren auf verschiedene Weise variiert, um Fasern zu erhalten, die unterschiedliche Werte von DS, DKS χ DKE und BWS haben. Die Überprüfung der Antipilling-Eigenschaften der so erhaltenen Fasern ergab folgende Ergebnisse:

Die Verarbeitbarkeit, zum Beispiel die Verarbeitbarkeit beim Verspinnen, wird hauptsächlich durch DS beeinflußt und man kann eine gute Vtrspinnoarkeit nicht erzielen, wenn DS kleiner als 1,07 g/dtex ist. Die ίο Antipilling-Eigenschaften werden hauptsächlich vom DS und DKS χ DKE bestimmt und man kann keine guten Antipilling-Eigenschaften erzielen, wenn DS 2,22 g/dtex oder weniger und DKS χ DKE 22,2 oder weniger ist

Es wurde weiterhin festgestellt, daß selbst bei einer Faser, bei welcher DS 1,34 bis 2,22 g/dtex und DKS χ DKE 22,2 oder weniger beträgt DS kleiner als 1,07 g/dtex oder KDS χ DKE größer als 22,2 nach einer Behandlung in siedendem Wasser, wie beim Färben und dergleichen, wird, wenn BWS höher als 5% ist
Infolgedessen stehen die vorerwähnten Bereiche von DS, DKS χ DKE und BWS in enger gemeinsamer Beziehung. Ein Fall, bei dem auch nur einer der Werte außerhalb des angegebenen Bereiches liegt, liegt nicht im Umfang der Erfindung.

Die Erfindung wird nachfolgend in den Beispielen näher erläutert

Die Messung der Antipilling-Eigenschaften wurde durchgeführt nach Methode A (60 Upm, nach 5 Stunden) unter Verwendung einer ICI-Typ Prüfmaschine gemäß JIS 1-1076 (1937) und die Ergebnisse wurden in Grade von 1 bis 5 eingeteilt, in Abhängigkeit der Veränderung des Aussehens des gewirkten Stoffes (nachfolgend als ICI-Antipillingtest bezeichnet).

Der Ausdruck »Fasern weisen gute Antipilling-Eigenschaften auf« wird für Fasern verwendet, die nach dem ICI-Antipillingtest Grad 3 oder höher haben.

Die Proben eines gewirkten Stoffes für den vorliegenden Test wurden hergestellt, indem man Stapelfasern verspannt und ein Nm 48 Einzelgarn herstellte und das letztere zu einem Gewirke von etwa 180 g/m² mit einer Wirkmaschine verarbeitete.

Beispiel 1

In einen mit einem Rührer ausgerüsteten Polymerisationsreaktor wurden kontinuierlich 93,5 Teile Acrylnitril, 6 Teile Methylacrylat, 0,5 Teile Natriummethallylsulfonat, 400 Teile Wasser, 0,55 Teile Ammoniumpersulfat, 4,4 Teile Natriumhydrogensulfit und Schwefelsäure zugegeben und die Polymerisation wurde bei einer Temperatur von 55⁰C durchgeführt. Die Menge der zugegebenen Schwefelsäure wurde so überwacht, daß ein pH-Wert von 3,0 aufrechterhalten wurde. Das gebildete Polymer wurde gründlich gewaschen und dann getrocknet. Das Polymer wurde dann in Dimethylformamid bei 5O⁰C unter ausreichendem Rühren und unter Erhalt einer Spinnlösung mit einer Konzentration von 30% gelöst. Diese Lösung wurde auf 130⁰C erwärmt und dann durch eine Spinndüse (Lochzahl 600, Lochdurchmesser 0,15 mm) in ein Inertgas, das auf 200°C erwärmt war, versponnen, wobei man ein unverstrecktes Garn erhielt. Das unverstreckte Garn wurde in siedendem Wasser einer primären Verstreckung mit einem 1- bis 6fachen Streckverhältnis unterworfen und dann in siedendem Wasser gewaschen und die gebildeten Stränge wurden dann getrocknet und ohne Spannung bei einer relativen Feuchte von 10 bis 40% und einer Temperatur von 130 bis 160⁰C entspannen gelassen. Einige der Stränge wurden einer zweiten Verstreckung mit einem 1,0- bis 2,5fachen Streckverhältnis mittels Dampf auf Heißwalzen im Bereich von 100 bis 230⁰C unterworfen,

Durch Veränderung der Kombination des Streckverhältnisses beim primären Verstrecken und der Temperatur und des Streckverhältnisses beim zweiten Verstrecken wurden die in Tabelle 1 gezeigten Fasern mit unterschiedlichen Eigenschaften erhalten. In allen Fällen betrug die Stärke der Einzelfasern annähernd 2 denier (0,22 tex).

DS, DKS χ DKE und BWS der Faser wurde gemessen und außerdem wurden die Fasern auf eine Länge von

so 51 mm geschnitten und unter Erhalt eines Nm 48 gesponnenen Garns versponnen. Die Verspinnbarkeit wurde hinsichtlich der Menge an Abfallfasern beim Kardieren bewertet; Produkte, die eine Menge an Abfallfasern von 0,3% oder weniger ergaben, wurden als »gut« bezeichnet und solche, die eine größere Menge an Abfallfasern ergaben, als »nicht gut«.

Das ersponnene Garn wurde dann in siedendem Wasser bei 100⁰C während 60 Minuten mit 2%, bezogen auf das Gewicht der Faser, mit Cathilon Blue CE RLH als Farbstoff gefärbt.

Die gefärbten Garne wurden zu »ponti roma«-Gewirken verarbeitet und die Antipilling-Eigenschaften wurden nach dem vorerwähnten ICI-Antipillingtest untersucht.

Die Beziehungen zwischen DS, DKS χ DKE, BWS, Spinnverarbeitbarkeit und ICI-Antipilling-Eigenschaften der Fasern in einer Reihenuntersuchung werden in Tabelle 1 zusammengefaßt.

Aus Tabelle 1 geht hervor, daß Fasern, die gleichzeitig die Bedingung erfüllen, daß DS in einem Bereich von 1,07 bis 2,22 g/dtex, DKS χ DKE 22,2 oder weniger (g/dtex χ %) und BWS 5% oder weniger beträgt, eine gute Verarbeitbarkeit und gute Antipilling-Eigenschaften aufweisen.

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Tabelle 1

Nr.	DS	DKS χ DKE	BWS	Spinnverarbeit-	ICI-Anti-	Bemerkung
	(g/denier)	(g/denier	(%)	barkeit	pillingtest
	(1 den	χ Vo)			(Grad)
	= 1,11 dtex)

11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

2,5
23
1,5

4,2
3,0
3,0
2,4
1,7
1,6
1,4
1,2
1,1
1,0
0,9
2,8
2,3
2,0
1,8
1,6

60 52 30 40 29 25 31 25 14 18 21 25 40 23 43 10 21 25 18 20

0 gut 1 Vergleichsbeispiel

1 gut 1 Vergleichsbeispiel

0 gut 1 Vergleichsbeispiel

1 gut 1 Vergleichsbeispiel 0 gut 1 Vergleichsbeispiel 0 gut 2 Vergleichsbeispiel 0 gut 1 Vergleichsbeispiel

0 gut 3 erfindungsgemäSes Beispiel

1 gut 4 erfindungsgemäßes Beispiel 1 gut 4 erfindungsgemäßes Beispiel 0 gut 4 erfindungsgemäßes Beispiel 0 gut 4 erfindungsgemäßes Beispiel 0 nicht gut 3 Vergleichsbeispiel

0 nicht gut 4 Vergleichsbeispiel

10 gut 2 Vergleichsbeispiel

14 gut 2 Vergleichsbeispiel

7 gut 3 Vergleichsbeispiel

4 gut 4 erfindungsgemäßes Beispiel

3 gut 4 erfindungsgemäßes Beispiel

Bei den Versuchen Nr. 13,14 und 15, bei denen DS kleiner als 1,07 g/dtex ist, ist die Spinnverarbeitbarkeit nicht gut. Bei Versuchen 1, 5, 6, 7 und 16, bei denen DS größer als 2,22 g/dtex ist, werden keine befriedigenden Antipilling-Eigenschaften erzielt, obwohl die Verspinnbarkeit gut ist.

Bei den Versuchen 1,2,3 und 4, bei denen DKS χ DKE größer als 22,2 ist, obwohl DS im Bereich von 1,07 bis 2,22 g/dtex ist, sind die Antipilling-Eigenschaften nicht gut.

Bei Versuchen 17 und 18, bei denen der Schrumpfungsgrad in siedendem Wasser mehr als 5% beträgt, obwohl DS im Bereich von 1,07 bis 2,22 g/dtex und DKS χ DKE weniger als 22,2 beträgt, konnten keine guten Antipilling-Eigenschaften erhalten werden.

Beispiel 2

Nach dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 wurden unverstreckte Garne einer Primärverstreckung in heißem Wasser, wie in Tabelle 2 angegeben, unterworfen und dann gefärbt und ohne Spannung entspannen gelassen unter Erhalt eines Schrumpfes von 10 bis 40%. Die erzielten Stränge wurden dann einer zweiten Verstreckung auf Heißwalzen von 19O⁰C mit den in Tabelle 2 angegebenen Streckverhältnissen unterworfen.

DS, DKS χ DKE und BWS der Fasern wurde dann gemessen und die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt. Alle Fasern hatten eine Endstärke im Bereich von 2,22 bis 3,33 dtex.

	Tabelle	2	Streck	32	DS	01 350	BWS	Bemerkung
	Nr.	Streck	verhältnis		(g/denier)		(O/o)
		verhältnis	beim	(1 den	DKS χ DKE
		beim	sekundären	& 1,11 dtex)	(g/denier χ %)
		primären	Verstrecken
		Verstrecken	1,0	0,9		-2	Vergleichsbeispiel {
	1	1.0	1,2	1,2		-1	erfindungsgemäßes Beispiel
	2	1,0	1,5	1,4	30	0	erfindungsgemäßes Beispiel
10	3	1,0	1,8	1,8	25	0	erfindungsgemäßes Beispiel ^;
	4	1,0	2,3	2,4	22	1	erfindungsgemäßes Beispiel
	5	1,0	2,5	2,8	24	1	Vergleichsbeispiel
	6	1,0	1,0	1,1	20	0	Vergleichsbeispiei
	7	1.5	1,2	1,5	15	0	erfindungsgemäßes Beispiel
15	δ	1.5	1,8	2,0	30	0	erfindungsgemäßes Beispiel
	9	1.5	2,3	2,4	23	0	erfindungsgemäßes Beispiel
	10	1,5	2,5	2,8	15	2	Vergleichsbeispiel
	11	1,5	1,0	1,5	13	0	Vergleichsbeispiel
	12	2,0	1,2	1,5	12	0	erfindungsgemäßes Beispiel
20	13	2,0	1,8	2,1	40	0	erfindungsgemäßes Beispiel
	14	2,0	2,3	2,5	22	1	erfindungsgemäßes Beispiel
	15	2,0	2,5	3,2	18	1	Vergleichsbeispiel
	16	2,0	1,0	1,8	18	0	Vergleichsbeispiei
	17	2,5	1,2	2,6	15	0	Vergleichsbeispiei
25	18	2,5	1,5	3,0	30	2	Vergleichsbeispiel
	19	2,5	18
			15

Aus Tabelle 2 geht hervor, daß bei den Versuchen 17, 18 und 19, bei denen das Streckverhältnis bei primärer Verstreckung mehr als 2 betrug, DS größer als 2,22 g/dtex oder DKS χ DKE größer als 22,2 war.

Obwohl versuchsweise ein Streckverhältnis von kleiner als 1 in einigen Ansätzen beim primären Verstrecken angewendet wurde, konnte man den Strängen keine ausreichende Spannung geben, so daß ein befriedigendes Ergebnis nicht erzielt wurde.

Bei den Versuchen 1, 7,12 und 17, bei denen das Streckverhältnis beim sekundären Verstrecken kleiner als 1,2 war, war DS kleiner als 1,07 g/dtex oder DKS χ DKE größer als 22,2.

Bei den Versuchen 6,11 und 16, bei denen das Streckverhältnis beim sekundären Verstrecken größer als 2,3, war DS immer größer als 2,22 g/dtex. Bei dem Versuch 16, bei dem das Streckverhältnis beim primären Verstrecken und das Streckverhältnis beim sekundären Verstrecken in beiden Fällen hoch war, fand beim sekundären Verstrecken häufig Garnbruch statt.

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß man einen DS-Wert von 1,07 bis 2,22 g/dtex und DKSx DKE-Wert von 22,2 oder weniger nur erreicht, wenn das Streckverhältnis beim primären Verstrecken 1 bis 2 beträgt und gleichzeitig das Streckverhältnis beim sekundären Verstrecken 1,2 bis 2,3 beträgt. BWS war in allen Fällen kleiner als 5%. Die Fasern wurden nach dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 versponnen und zu einem Gewirk verarbeitet und die Antipiiiing-Eigenschaften der Stoffe wurden untersucht. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Verspinnbarkeit in allen Fällen gut war. Auch der ICI-Antipillingtest ergab die Bewertung 3 oder höher.

Beispiel 3

Stränge wurden verstreckt, indem man das Verfahren im Versuch 9 von Tabelle 2, Beispiel 2 wiederholte, mit der Ausnahme, daß die Temperatur beim sekundären Verstrecken auf den in Tabelle 3 gezeigten Wert eingestellt wurde, indem man die Temperatur der Heißwalzen veränderte. Es wurde auch versucht, die Verstreckung durchzuführen, indem man Wasserdampf in eine Kammer mit einer Länge von 3 m, die sich zwischen den Walzen befand, auf den Strang einwirken ließ, anstelle, daß man die Walzen erwärmte. In diesem Fall betrug die Temperatur des Stranges 95 bis 105⁰C.

DS, DKS χ DKE und BWS der so erhaltenen Fasern wurden gemessen und die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt

	3	DS	32 01 350	,11 dtex)	15	BWS	Bemerkung	5
Tabelle	Temperatur bei der	(g/denier)		18	W
Nr.	sekundären Verstreckung	(1 den = 1	DKS χ DKE	15
	CQ	2,0	(g/denier χ %)	10	0	erfindungsgemäßes Beispiel
	190	2,0	15	0	erfindungsgemäßes Beispiel	10
1	180	2,2	14	6	Vergleichsbeispiel
2	170	2,4	14	15	Vergleichsbeispiel
3	150	2,0	10	0	erfindungsgemäßes Beispiel
4	200	2,0	13	0	erfindungsgemäßes Beispiel
5	210	1,9	23	0	Vergleichsbeispiel	15
6	220	1,7	25	0	Vergleichsbeispiel
7	230	2,5		35	Vergleichsbeispiel
8	95-105 Wasserdampf	1,5		26	Vergleichsbeispiel
10	95-105')	1,2	9	Vergleichsbeispiel
11	95-105 ²)
12

') Streckverhältnis beim sekundären Verstrecken: 1,5. ²) Streckverhältnis beim sekundären Verstrecken: 1,2.

Aus Tabelle 3 geht hervor, daß bei den Ansätzen, bei denen die Temperatur beim sekundären Verstrecken weniger als 180°C betrug, BWS größer als 5% war. Obwohl bei diesen Ansätzen die Ergebnisse des ICI-Antipillingtest gut waren, wenn keine Behandlung in siedendem Wasser erfolgte, vielen die Antipilling-Eigenschaften auf die Bewertung 2 oder darunter ab, nachdem die gleiche Färbe- und Warmwasserbehandlung wie in Beispiel 1 durchgeführt wurde. Wenn andererseits, wie bei den Versuchen 7 und 8 die Temperatur beim sekundären Verstrecken höher als 210° C war, fand eine Verfärbung aufgrund der hohen Temperatur und häufiger Garnbruch statt, so daß das Verfahren technisch nicht durchgeführt werden konnte. Wenn die Temperatur beim sekundären Verstrecken im Bereich von 180 bis 21O⁰C lag, traten die vorerwähnten Schwierigkeiten bei keinem Ansatz auf und das Ergebnis des ICI-Antipillingtests war gleichfalls gut.

Diese Ergebnisse wurden bei allen Fasern festgestellt, bei denen das Streckverhältnis bei der primären Verstreckung 1 bis 2 betrug.

Beispiel 4

Eine rohe Spinnlösung wurde hergestellt, indem man 70 Teile des gleichen Polymers wie in Beispiel 1 und 30 Teile Vinylchlorid zu 120 Teilen Dimethylformamid gab und eine ausreichende Zeit bei einer Temperatur von 50° C rührte. Die Spinnlösung wurde wie in Beispiel 1 versponnen und das unverstreckte Garn wurde primär mit einem Streckverhältnis von 1,2 in siedendem Wasser verstreckt und dann getrocknet und entspannen gelassen. Der Schrumpfungsgrad der Faser beim Entspannen betrug 25 bis 30%. Anschließend wurde versucht, bei einer zweiten Verstreckung den Strang mit einem Streckverhältnis von 1,5 bis 1,8 auf Heißwalzen mit einer Temperatur von 190° C zu verstrecken. Dabei fand jedoch ein erheblicher Garnbruch statt, so daß die Untersuchung abgebrochen wurde.

Wurde der gleiche Versuch durchgeführt unter Verwendung von 15 Teilen Vinylchlorid, so traten die vorerwähnten Schwierigkeiten nicht auf und die Ziele der Erfindung konnten erreicht werden.

20 25

35 40 45 50 55

Claims

32 Ol 350 1

Patentanspruch: ||,

Verfahren zur Herstellung von Acrylfasern mit AntipilHng-Eigenschaften mit einem Produkt aus Knoten- k

festigkeit (g/dtex) mal Knotendehnung (%) von 22,2 oder weniger und einem Schrumpfungsgrad in sieden- 8

dem Wasser von 5% oder weniger, durch Trockenverspinnen einer Spinnlösung aus einem Acrylnitrilpoly- p·

mer mit einem Gehalt von 85% oder mehr an einpolymerisiertem Acrylnitril, Verstrecken der erhaltenen §|

Fasern in heißem Wasser, Trocknen und Entspannen der Fasern unter Ausbildung eines Schrumpfes von 10 ή

bis 40% und anschließendem Verstrecken bei einer Temperatur von 180 bis 210⁰C um das 1,2- bis 2,3fache, |f

dadurch gekennzeichnet, daß man den Verstreckungsgrad bei dem Verstrecken in heißem Wasser ^

auf das 1- bis 2fache einstellt, und daß die erhaltenen Acrylfasern eine Reißfestigkeit von 1,07 bis 2,22 g/dtex M

aufweisen. If