DE2158581C3 - Fasern und Fäden aus syndiotaktischem Polyvinylchlorid und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Fasern und Fäden aus syndiotaktischem Polyvinylchlorid und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
(a) eines Initiatorsystems aus Wasserstoffperoxid und einer organischen Sulfinsäure, worin die so
Menge an Peroxidverbindung 03 bis 3,0 Gew.-% — tezoger- auf die eingesetzten
Monomeren — beträgt,
(b) eines Komplexbildners aus Cu-II-Ionen und
Äthylendiamintetraessigsäure und π
(c) eines Lithium- oder Zinksalzes
hergestellt worden ist.
3. Fäden und Fasern gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Vinylchlorid- w
Homo- oder Mischpolymerisat bestehen, welches bei einem DS-Wert von 2,1 bis 2,5 eine Viskosittltszahl
[η] von 2,2 bis 2,7 besitzt.
4. Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern nach Anspruch 1 aus Vinylchlorid-Homopo- r.
lymerisaten oder Mischpolymerisaten, die mindestens 85 Gew.-% Vinylchlorid enthalten und einen
hohen DS-Wert aufweisen, durch Verspinnen von Vinylchloridpolymerisaten nach dem Naß- oder
Trockenspinnverfahren, dadurch gekennzeichnet, ><> daß ein Vinylchloridpolymerisat mit einer Viskositätszahl
[η] von 2,0 bis 2,9 und einem DS-Wert von 2,1 bis 24 verspennen wird.
5. Verfahren zur Herstellung von Fäden und Fasern nach Anspruch 4 durch Verspinnen der v>
Vinylchlorid-Homopolymerisate oder Mischpolymerisate, die mindestens 85 Gew.-% Vinylchlorid
enthalten, aus einem Lösungsmittel nach dem Naßoder Trockenspinnverfahren, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Vinylchloridpolymerisat mit einer mi Viskositätszahl [η] von 2,0 bis 2$ und einem
DS-Wert von 2,1 bis 24 versponnen wird, das durch
redox-aktivierte Fällungspolymerisation von Vinylchlorid — gegebenenfalls zusammen mit höchstens
15 Gew.-% eines Comonomeren — in hi
Alkohol/Wasser-Gemischen bei pH-Werten im Bereich von 2 und 7 sowie bei Temperaturen
zwischen -10" C und -40° C in Gegenwart
(a) eines Initiatorsystems aus Wasserstoffperoxid und einer organischen Sulfinsäure, worin die
Menge an Peroxidverbindung 0,3 bis 3,0 Gew.-% — bezogen auf die eingesetzten
Monomeren — beträgt,
(b) eines Komplexbildners aus Cu-II-Ionen und
Äthylendiamintetraessigsäure und
(c) eines Lithium- oder Zinksalzes
hergestellt worden ist
Die Erfindung betrifft schwerentflammbare Fasern und Fäden aus syndiotaktischem PolyvinyJchlorid mit
ausgezeichneter Dimensionsstabilität in kochendem Wasser und in den halogenhaltigen Lösungsmitteln der
chemischen Reinigung, beispielsweise in Trichlor- und Perchloräthylen.
Polyvinylchloridfasern zählen zu den ältesten industriell erzeugten Synthesefasern. Im Vergleich mit
Fasern aus Polyamid, Polyester und Polyacrylnitril ist die textile Anwendung der Polyvinylchloridfasern von
untergeordneter-Bedeutung geblieben, da die bisher zur
Anwendung gebrachten Polyvinylchloridfasern einige Mängel aufwiesen, die ihre Einsatzmöglichkeiten
einschränkten.
Das zur Faserherstellung verwandte herkömmliche Polyvinylchlorid wird nach dem Masse-, Suspensionsoder Emulsions-Polymerisationsverfahren bei Temperaturen
zwischen 200C und 600C unter Verwendung
von Peroxiden oder Redox-Katalysatoren als Starter für die Polymerisation hergestellt. Aus diesen Polymerisaten
gesponnene Fasern beginnen in Wasser bei 60° C zu schrumpfen und haben in kochendem Wasser nur noch
50 bis 60% ihrer ursprünglichen Länge.
Diese Eigenschaften bewirken große Schwierigkeiten und Einschränkungen bei der Verarbeitung dieser
Fasern nach den in der Textilindustrie üblichen Verfahren immer dann, wenn eine thermische Behandlung
der Fasern und Fäden bzw. der textlien Gebilde, z. B. bei Fixierprozessen oder in der Färberei durchgeführt
werden muß. Bei der Verwendung von Artikeln aus diesen Polyvinylchlorid-Fasern ist strikt darauf zu
achten, daß jede Einwirkung höherer Temperaturen vermieden wird, da selbst bei Bedingungen, die für
Textilien aus Naturfasern oder auch für andere Synthesefasern vollkommen unschädlich sind, Deformationen
durch Faserschrumpf hervorgerufen werden.
Versuche, die Dimensionsstabilität herkömmlicher Polyvinylchlorid-Fasern und Fäden durch eine Wärmebehandlung
zu erzielen, hatten nur geringen Erfolg. Bei dieser Wärmebehandlung fällt die Reißfestigkeit der
Fasern auf ca. ! g/dtex, die Brechdehnung steigt auf 100% und kann sogar noch höhere Werte erreichen. Bei
mechanischer Beanspruchung können diese Fasern mit ihrer geringen Festigkeit und ihrem niedrigen Elastizitätsmodul
einer Deformation keinen Widerstand leisten. Die Textilien werden beispielsweise bei Zugbeanspruchung
länger oder es bilden sich Ausbeulungen an stärker beanspruchten Stellen. Halogenhaltige Lösungsmittel,
die teilweise in der chemischen bzw. Trockenreinigung Anwendung finden, quellen diese herkömmlichen
Polyvinylchlorid^ Fasern stark an. Eine Behandlung mit Perchloräthylen läßt daher Textilien aus diesen
Fasern stark schrumpfen und unbrauchbar werden.
Die hier aufgezählten negativen Eigenschaften der konventionellen Polyvinylchlorid-Fasern lassen sich
durch die niedrige Einfriertemperatur Tg von ca. 65° C
und das geringe Kristallisationsvermögen des bei Temperaturen über 200C nach üblichem Polymerisationsverfahren
hergestellten Polyvinylchlorids erklären. Es ist bekannt, daß mit abnehmender Polymerisationstemperatur in zunehmendem MaBe eine syndiotaktische
Verknüpfung der Vinylchloridmoleküle (J. Pol. Sei. 39;
321 bis 334) erfolgt Gleichzeitig nimmt dabei die Zahl der Kettenverzweigijngen ab (Makromol. Chemie 95
(1966), 40 bis 51). Diese Änderungen in der Mikrostruktur
des Polymeren bewirken eine deutliche Erhöhung des Kristallisationsvermögens des bei tiefen Temperaturen
hergestellten Polyvinylchlorids und führen damit zu einer verbesserten Dimensionsstabilität der aus
diesem Polyvinylchlorid hergestellten Gegenstände in der Wärme und in halogenhaltigen Lösungsmitteln.
Im Hinblick auf den sterischen Aufbau dienen zur Unterscheidung der bei tiefen Temperaturen (unter
00C) hergestellten Polyvinylchloride (Tieitemperatur-Polyvinylchloride)
von Polyvinylchloriden, die bei Temperaturen über 00C hergestellt wurden, vorzugsweise
Methoden der Infrarotspektroskopie.
Wie bereits geschildert, besteht ein direkter Zusammenhang
zwischen der Polymerisationstemperatur und dem Anteil syndiotaktischer Sequenzen des Polyvinylchlorids.
Sowohl von Fordham (J. Pol. Sei. 41 (1959), S. 73 bis 82) als auch von Burleigh (J. A. C. S. 82, (1960) S.
749) wird zur Kennzeichnung des syndiotaktischen Grades das Infrarot-Absorptionsverhältnis der CCI-Schwingungs-Banden
bei 635 cm-' zu 692 cm-' herangezogen,
wobei der Bande bei 635 cm - < syndiotaktische und der Bande bei 692 cm - ■ isotaktische Struktureinheiten
beigeordnet werden. Der Quotient der Extinktionen bei 635 cm1 und 692 cm1 wird als DS-Wert (Syndiotaktizitätsgrad)
bezeichnet
Zur Kennzeichnung von Tieftemperatur-Polyvinylchloriden wird allgemein die Angabe des Syndiotaktizitätsgrad=s
benutzt Allerdings werden in einigen Druckschriften, die die Herstellung von Polyvinylchloridfascrn
aus Tieftemperaturpolymerisaten zum Inhalt haben, keine Angaben zum Syndiotaktizitätsgrad
(DS-Wert) gemacht Ia diesen Fällen muß indirekt über
die Fasereigenschaften auf die sterische Struktur bzw. das Kristallisationsvermögen der beschriebenen Polyvinylchloride
geschlossen werden.
Es sind Verfahren zur Herstellung von Polyvinylchloridfasern bekannt, in denen Vinylchlorid-(Co)-Polymerisate
bei Temperaturen unterhalb 200C mit Hilfe besonderer Katalysatorsysteme hergestellt und aus
Dimethylformamid nach dem NaB- oder nach dem Trockenspinnverfahren versponnen werden. Diese
Polymerisate sind in hohen Konzentrationen, wie sie bei Spinnlösungen üblich sind, d.h. zu mehr als 15%
Polymerisat in Dimethylformamid löslich.
Weiterhin ist die Herstellung von Fasern aus Polyvinylchlorid mit einem AFNOR-Viskositätsindex
von 450 oder darüber bekannt. Das Polymerisat wird bei Temperaturen unter 0°C hergestellt und aus Dimethylformamid
versponner (vgl. DE-AS 12 89 945).
Für die Charakterisierung von Polyvinylchloriden ist
der AFNOR-Viskositätsindex keine international übliche Meßgröße. Dieser AFNOR-Viskositätsinde*. läßt
sich berechnen aus
// Lösung
i/ Lösungsmittel
- d. h, aus der spezifischen Viskosität dividiert durch die
in Meßkonzentration, die nach der Norm 0.250 g Polyvinylchlorid
in 50 ml Cyclohexanon betrügt Nach Huggins (J. A. C. S. 64 (1942), Seite 2716) kann aus der
dem AFNOR-Viskositätsindex zugrunde liegenden Einpunktmessung die Viskositätszahl [η] berechnet
π werden:
j« Die zu dieser Berechnung notwendige Hugginssche
Konstante kn. bestimmten Cernia und Ciampa für
Polyvinylchlorid zu 0,4 (J. Pol. ScL 41 (1959) S. 75). Die
Konzentration C in der Hugginsschen Gleichung ist in der Dimension Gramm/Deziliter anzugeben. Es zeigt
r> sich bei der Durchführung der Rechnung, daß dem AFNOR-lndex von 450 eine Viskositätszah! von
[η] = 3,0^ entspricht.
«ι einem AFNOR-Viskositätsindex von mindestens 450, entsprechend einer Viskositätszahl von mindestens 3,0
— einen hohen Polymerisationsgrad aufweist und in
r» Syndiotaktizitätsgrad bzw. auf ein geringes Kristallisationsvermögen
geschlossen werden. Polyvinylchloride mit einer Viskositätszahl über 3, die einen hohen
Syndiotaktizitätsgrad und ein hohes Kristallisationsvermögen aufweisen, sind sehr schwer löslich. Die
in Konzentration der Spinnlösungen muß unter 12% liegen. Die Rückgewinnungskosten für die Lösungsmittel
sind in diesem Fall im Verhältnis zur hergestellten Fasermenge sehr hoch, und ein wirtschaftliches
Produktionsverfahren ist nicht mehr gewährleistet
i" Ferner sind Verfahren zur Herstellung von Fäden aus
Polyvinylchlorid hochsyndiotaktischen Grades mit einem Molekulargewicht von 50 000 bis 120 000,
vorzugsweise von 60 000 bis 85 000, aus den deutschen Auslegeschriften 12 78 066 und 16 69 370 bzw. der
->ii US-PS 33 88 201 bekannt. Nach der in diesen Veröffentlichungen
angegebenen Beziehung zwischen [η] und dem Molekulargewicht errechnen sich Viskositätszahlen
von 1,0 bis 1,95, vorzugsweise 13 bis 1,6—. Für ein
v> Molekulargewicnt von 120 000 errechnet sich nämlich ein maximales [η] von 1,95.
Polyvinylchloride mit diesen relativ niedrigen Viskositätszahlen lassen sich nur dann zu Fasern mit
besonders guten Eigenschaften, d. h. hoher Dimensions-
Mi Stabilität, in kochendem Wässer und halogenhaltigen
Lösungsmitteln verspinnen, wenn die Polymerisate ein außerordentlich hohes Niveau im DS-Wert bzw.
Kristallisationsvermögen aufweisen. Solche Polyvinylchloride werd/n normalerweise bei Temperaturen
h> von -450C hergestellt. Diese tiefe Polymerisationstemperatur
führt im Produktionsprozeß zu hohen Energiekosten, die die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens
belasten.
Wenn in Tabelle 2 der US-PS 33 88 201 auch Viskositäten von 2,0 genannt sind, so ist nicht konkret
ersichtlich, welchen Syndiotaktizitätsgrad diese Polymeren der Viskosität 2,0 haben. Es wird dort in Spalte 4,
Zeile 65, lediglich der Hinweis auf »high-DS PVC-solutions« gegeben. Nachdem aber nach dieser US-PS
darunter auch schon Polymerisate mit einem Syndiotaktizitätsgrad von 1,8 verstanden werden können und nach
Tabelle 1 keine DS-Werte über 2,1 mit [η] über 2,0 verknüpft hervorgehen, geht die allgemeine Lehre in
Richtung niedrigerer Viskositäten bei DS-Werten über 2,0. Der Fachmann fühlte sich daher auch nicht dazu
veranlaßt, von dieser Lehre deutlich abweichende Untersuchungen anzustellen. Dies um so mehr als in
dem Absatz vor der Tabelle 2 auf die Gefahren der Gelbildung hingewiesen wird, die bei Polymerisaten
höherer Viskosität noch verstärkt auftreten sollen.
Wie gezeigt wurde, haften den bekannten Verfahren zur Herstellung von Polyvinylchloridfasern eine Reihe
von Nachteilen an. Teils liegen die Molekulargewichte der verwendeten Polyvinylchloride außerordentlich
hoch. Der DS-Wert bzw. das Kristallisationsvermögen dieser Polymeren darf nicht übermäßig hoch sein, da
sonst ihre Löslichkeit und damit die Wirtschaftlichkeit der Faserherstellung abnehmen wurden. Bei dem
Verfahren zur Herstellung von Fasern aus hochsyndiotaktischem Polyvinylchlorid muß bei sehr tiefen
Temperaturen gearbeitet werden. Dieses Verfahren ist mit hohen Energiekosten belastet
Die Erfindung betrifft somit Fäden und Fasern aus Vinylchlorid-Homopolymerisaten oder Mischpolymerisaten,
die mindestens 85 Gew.-% Vinylchlorid enthalten und einen sich aus dem üblichen Infrarot-Extinktions-Verhältnis
ergebenden hohen DS-Wert aufweisen, mit hohem Elastizitätsmodul, hoher Reißfestigkeit, geringer
Dehnung und hoher Dimensionsstabilität in kochendem Wasser, sowie gegenüber halogenierten Kohlenwasserstoffen,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fäden und Fasern aus einem Vinylchlorid-Homo- oder
Mischpolymerisat bestehen, welches neben einem nC.Worf »AU OI hie 1 ζ «.in» VicLncitötc-roM Γ.0 „,-.η Ο Π
... _,. _ ,- L.(J . _,_
bis 23 besitzt. Vorzugsweise bestehen diese Fäden und
Fasern aus einem Vinylchlorid-Homo- oder Mischpolymerisat welches bei einem DS-Wert von 2,1 bis 2,5
eine Viskositätszahl [η] von 2,2 bis 2,7 besitzt.
Die Erfindung betrifft weiter Fäden und Fasern der genannten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie
aus einem Vinylchlorid-Polymerisat mit einer Viskositätszahl [η] von 2,0 bis 23 und einem DS-Wert von 2,1
bis 23 bestehen, d-s durch redox-aktivierte Fällungspolymerisation
von Vinylchlorid — gegebenenfalls zusammen mit höchstens 15 Gew.-% eines Comonomeren —
in Alkohol/Wasser-Gemischen bei pH-Werten im Bereich von 2 und 7 sowie bei Temperaturen zwischen
- 100C und -400C in Gegenwart (a) eines Initiatorsystems
aus Wasserstoffperoxid und einer organischen Sulfinsäure, worin die Menge an Peroxid-Verbindung
03 bis 3,0 Gew.-% — bezogen auf die eingesetzten
Monomeren — beträgt, (b) eines Komplexbildners aus Cu-II-Ionen und Athylendiamintetraessigsäure und (c)
eines Lithium- oder Zinksalzes hergestellt worden ist.
Die Fäden und Fasern weisen eine hohe Festigkeit bei geringer Reißdehnung, eine hohe Wärmebeständigkeit
und eine gute Dimensionsstabilität in den halogenhaltigen Lösungsmitteln der chemischen Reinigung auf. Sie
können nach einem sehr wirtschaftlichen Verfahren hergestellt werden.
-fäden besitzen eine Reißfestigkeit von 2,2 bis 3,5 g/dtex,
eine Reißdehnung von 25 bis 55%, einen hohen Elastizitätsmodul, einen Schrumpf in siedendem Wasser
von weniger als 2% und einen niedrigen Schrumpf in den halogenhaltigen Lösungsmitteln der chemischen
Reinigung.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der vorstehend angegebenen
Fäden und Fasern aus Vinylchlorid-Homopolymerisaten oder Mischpolymerisaten, die mindestens 85
Gew.-% Vinylchlorid enthalten und einen hohen DS-Wert aufweisen, durch Verspinnen von Vinylchloridpolymerisaten
nach dem Naß- oder Trockenspinnverfahren, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein
Vinylchloridpolymerisat mit einer Viskositätszahl [η] von 2,0 bis 2,9 und einem DS-Wert von 2,1 bis 2,5
versponnen wird.
Insbesondere erfolgt das Verfahren zur Herstellung solcher Fäden und Fasern dadurch, dal) ein Vinylchloridpolymerisat
mit einer Viskositätszahl [η] von 2,0 bis 2,9 und einem DS-Wert von 2,1 bis 2,5 versponnen wird, das
durch redox-aktivierte Fällungspolymerisation von Vinylchlorid — gegebenenfalls zusammen mit höchstens
15 Gew.-% eines Comonomeren — in Alkohol/ Wasser-Gemischen bei pH-Werten im Bereich von 2
und 7 sowie bei Temperaturen zwischen -100C und -40°C in Gegenwart (a) eines Initiatorsystems aus
Wasserstoffperoxid und einer organischen Sulfinsäure, worin die Menge an Peroxidverbindung 0,3 bis 3,0
Gew.-% — bezogen auf die eingesetzten Monomeren — beträgt, (b) eines Komplexbildners aus Cu-II-Ionen
und Äthylendiamintetraessigsäure und (c) eines Lithium- oder Zinksalzes hergestellt worden ist
Zur Bestimmung der Viskositätszahl wird wie üblich (Cernia und Ciampa: Makromolekulare Chem. 16,
(1955), S. 177 bis 182) die relative Lösungsviskosität von Polyvinylchlorid in Cyclohexanon in Abhängigkeit der
Konzentration gemessen. In einem einfacheren Verfahren kann die Viskositätszahl [η] nach der Formel von
Huggins aus einer Einpunktmessung berechnet werden.
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Verfahren aus den Extinktionen im Infraroten bei 635 cm -' und 692 cm -' bestimmt Einen DS-Wert von
2,1—2^ weisen Polymerisate auf, die bei — 10°C bis
-400C, vorzugsweise bei -15°Cbis -30°Chergestellt
worden sind.
Diese Polyvinylchloride mit hohem Anteil an syndiotaktischen Sequenzen werden durch eine redoxaktivierte
Fällungspolymerisation in Alkohol/Wasser-Gemischen mit Ausbeuten von ca. 60% gewonnen,
wobei der Polymerisationsgrad durch Abstimmung von Temperaturführung und Peroxydkonzentration eingestellt
wird. Für eine Vinylchlorid-Tieftemperatur-Polymerisation
ist eine so hohe Umwandlungsrate ganz ungewöhnlich. Im allgemeinen werden für entsprechende
Verfahren Ausbeuten um 20% angegeben. Die Thermostabilität der Polymerisate, die erfmdungsgemäß
bei der Faserherstellung Anwendung finden, ist außerordentlich hoch. Im Stickstoffstrom wird bei
170° C in drei Stunden lediglich 1 % des im unstabilisierten
Polymeren vorhandenen Chlorwasserstoffs abgespalten.
Im Gegensatz zu den bisher bekannten Tieftemperatur-Polyvinylchloriden
lösen sich die bei der Erfindung verwendeten Polymerisate in Dimethylformamid nicht
in nennenswertem Maße. In Dimethylformamid kann eine Spinnlösung hergestellt werden. Offensichtlich ist
die Wechselwirkung der Polyvinylchloridketten mit
hohem Anteil an syndiotaktischen Sequenzen und der im Vergleich ru handelsüblichen Polyvinylchloriden
hohen Viskositätszahl so groß, daß das Solvatationsvermögen des Dimethylformamids auch bei Temperaturen
von 1?Q bis 1500C nicht ausreichend ist, daß Polymere
zu lö»»n.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten Polyvinylchloriden
handelt es sich nicht nur um Homopolymerisate des Vinylchlorids, sondern auch um dessen
Copolymerisate. Diese müssen mindestens 85% Vinylchlorid enthalten. Als Comonomere können vor allen
Dingen solche äthylenisch ungesättigte Verbindungen eingesetzt werden, die die Anfärbbarkeit der Fäden
erleichtern. Solche Vinylverbindungen sind z. B. Vinylacetat, Acrylester, Methacrylester und Acrylnitril,
Durch diese Comonomere wird die Anfärbbarkeit mit Dispersionsfarbstoffen erhöht. Modifizierung mit sulfosäure-,
disulfimid- oder carboxylgruppenhaltigen Vinylverbindungen verbessert das Aufziehvermögen für
basische Farbstoffe. Solche Vinylverbindungen sind z. B. Styrolsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, 3-Methacry
loylaminobenzol-N-(benzolsu!fonyl)sulfonamid oder Methacrylsäure. Den Polyvinylchloriden können auch
andere Polymere zugemischt werden, die die Anfärbbarkeit verbessern. Derartige Zusätze dürfen aber 15
Gew.-% nicht überschreiten.
Somit können hochsyndiotaktische Polyvinylchloride — hergestellt nach einem sehr wirtschaftlichen Polymerisa»ionsverfahren
— zu Fasern und Fäden versponnen werden.
In der nachstehenden Tabelle sind Daten zusammengestellt, mit deren Hilfe die Erfindung im einzelnen
erläutert wird.
Bei den in Spalte 1 aufgeführten Polyvinylchlorid-Proben handelt es sich um Vinylchlorid-Homopolymerisate,
die bei Temperaturen von -200C bis -300C
polymerisiert wurden. Erläuterungen allgemeiner Art zu den Viskositätszahlen [η] (Spalte 2) und dem DS-Wert
(Spalte 3) wurden bereits gemacht. Experimentelle Einzelheiten der wichtigsten Meßmethoden werden
i L ucav»!!i icucil.
rensgemäß kommen etwa 0,3 bis 3,0 Gew.-% Peroxid, bezogen auf die eingesetzte Monomermenge, zur
Verwendung. Vorzugsweise werden 0,35 bis 1,5 Gew.-% Peroxidverbindung, bezogen auf Monomer, eingesetzt.
Die Polyvinylchloride wurden alle nach dem gleichen Verfahren zu Fäden versponnen, die ihrerseits alle dem
gleichen Nachbehandlungsverfahren unterzogen wurden. Spinn- und Nachbehandlungsverfahren werden
nachstehend mitgeteilt.
Zur Erläuterung der Meßwerte in den einzelnen Spalten dienen folgende Angaben:
Spalte
1:
2:
1:
2:
Die Molekulargewichte von Vinylpolymerisaten lassen
sich über die Konzentration an Startradikalen, bezogen auf die effektive Monomerkonzentration,
verändern. Je größer das Verhältnis
Konzentration an Startradikalen
effektive Monomerkonzenlration
effektive Monomerkonzenlration
ist, um so niedriger sind die Molekulargewichte der 5η
resultierenden vorliegenden Polymeren. Bei dem Verfahren wird die Konzentration an Startradikalen
wesentlich durch die Peroxidkonzentration im Reaktionsmedium bestimmt Unter konstanten Bedingungen
gilt, daß die Konzentration an Startradikalen der Peroxidkonzentration etwa proportional ist VerfahLaufende
Nummer des Polyvinylchlorids Viskositätszahl [η] ^l
DS-Wert
Konzentration der Spinnlösung, % Feststoff in der Lösung
Maximal mögliches Streckverhältnis ohne Bruch von Fadeneinzelkapillaren
Reißfestigkeit der verstreckten Fäden vor einer Nachbehandlung
Reißdehnung der verstreckten Fäden vor einer Nachbehandlung
Chlorwasserstoffabspaltung im Stickstoffstrom bei 1700C innerhalb von 60 Minuten, Angabe in Gew.-%, bezogen auf Gesamt-PVC
Reißfestigkeit der verstreckten Fäden nach einer Behandlungsdauer von 30 Minuten in siedendem Wasser
Reißdehnung der verstreckten Fäden nach einer Behandlungsdauer von 30 Minuten in siedendem Wasser
Elastizitätsmodul in kp/mm2;
aus dem Kraft/Dehnungs-Diagramm im linearen Teil bei geringer Dehnung ermittelt
Reißfestigkeit der verstreckten Fäden vor einer Nachbehandlung
Reißdehnung der verstreckten Fäden vor einer Nachbehandlung
Chlorwasserstoffabspaltung im Stickstoffstrom bei 1700C innerhalb von 60 Minuten, Angabe in Gew.-%, bezogen auf Gesamt-PVC
Reißfestigkeit der verstreckten Fäden nach einer Behandlungsdauer von 30 Minuten in siedendem Wasser
Reißdehnung der verstreckten Fäden nach einer Behandlungsdauer von 30 Minuten in siedendem Wasser
Elastizitätsmodul in kp/mm2;
aus dem Kraft/Dehnungs-Diagramm im linearen Teil bei geringer Dehnung ermittelt
Kochschrumpt Its in u/o der Ausgangslänge
L0;
L1 entspricht der Länge des Fadens nach
einer spannungslosen Behandlung von 10 Minuten in siedendem Wasser
.r
-- χ 100 .
und 14:
und 16:
Schrumpf der Fäden in Trichloräthylen nach 20 Minuten bei 40 bzw. 8O0C,
Auswertung analog 12
Schrumpf der Fäden in Luft nach 1 Minute bei 1300C bzw. 1500C, Auswertunganalog 12.
Schrumpf der Fäden in Luft nach 1 Minute bei 1300C bzw. 1500C, Auswertunganalog 12.
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
Probe | Visk. | DS-Wert | Konzen | Streck- | F 1 | D 1 | TS |
Zahl [/,] | tration | Verh. | |||||
dl/g | % | [g/dtex] | % | Gew.-% |
1. Gruppe
1
2
1
2
1,08
1,20
1,20
2,20
2,29
2,29
25
23
23
:6,5
1:6.5
1:6.5
1,4
1.65
1.65
11
14
14
0,96
14
14
1 | 9 | 2 | J | 21 58 | 11 | 581 | 12 | 10 | 6 | 7 | 15 | 8 | Therm o-Schr. | 150° | |
Probe | Visk. | DS-Wert | E-Modul | KS | F 1 | D I | WS | TS | 130° | ||||||
Fortsetzung | Zahl [,J | Kochschr. | |||||||||||||
I | dl/g | 4 | kp/mnr | % | |g/dtex] | % | Oew.-% | ||||||||
Probe | Konzen | Streck- | |||||||||||||
1,64 | 2,30 | tration | Verh. | 2.7 | 11 | 0,84 | |||||||||
1,72 | 2,37 | % | 2,1 | 11 | 0,68 | ||||||||||
I. Gruppe | 1,84 | 2,32 | 3,15 | 9 | 0.63 | ||||||||||
3 | 1,92 | 2,35 | 19 | 1 : Il | 3,4 | 9 | 0,20 | ||||||||
4 | 20,5 | I :8 | |||||||||||||
5 | 2,04 | 2,22 | 20 | 1 :8 | 3,65 | 9 | 0,29 | ||||||||
6 | 2,!4 | 2,3! | 20 | I : Il | ,1 j | Q | η in | ||||||||
2. Gruppe | 2,24 | 2,45 | 4.1 | 8 | 0,40 | ||||||||||
7 | 2,30 | 2,50 | 19 | 1 :10 | 3,8 | 9 | 0,40 | ||||||||
8 | 2,60 | 2,10 | 19 | j ■ ι j 5 | 3,85 | 9 | 0,32 | ||||||||
9 | 2,69 | 2,25 | 18,5 | 1 : 10 | 3,55 | 8 | 0,27 | ||||||||
10 | 2,80 | 2,30 | 17,5 | I : 10 | 3,9 | 9 | 0,41 | ||||||||
11 | 15,5 | I : 11 | |||||||||||||
12 | 3,00 | 2,10 | 14,5 | 1 : 10 | 3,2 | 7 | 0,99 | ||||||||
13 | 3,09 | 2,33 | 15 | 1 :9,5 | 2.95 | 8 | 0,37 | ||||||||
3. Gruppe | 3,24 | 2,40 | 3,0 | 10 | - | ||||||||||
14 | 3,42 | 2,35 | 13 | 1 : 10 | 3,2 | 8 | 0,44 | ||||||||
15, | 3,62 | 2,44 | 12,5 | 1 :9 | 2,8 | 8 | 0,40 | ||||||||
16* | 9 | 10 | 12,5 | 1 :7 | 13 14 | 16 | |||||||||
17 | F2 | D2 | II | 1 :8,5 | TC S | ||||||||||
18 | 11 | 1 :9 | Tri-Schr. | ||||||||||||
g/dtex | % | 40° 80° | |||||||||||||
1. uruppe
2
3
4
5
6
3
4
5
6
2. Gruppe
7
7
9
10
11
12
13
10
11
12
13
3. Gruppe
14
14
15
16
17
18
16
17
18
0,7
1,2
2,2
1,55
2,5
2,65
2,9
3,5
3,6
3,2
3,2
2,8
3,3
3,5
3,6
3,2
3,2
2,8
3,3
2,5
2,2
2,4
2,6
2.2
2,2
2,4
2,6
2.2
32 22 24 28 30 33 27
135 150 210 175 225 240
275 340 355 320 315 290 310
255 220 235 240 210
3,5 2,5 0,5 2
1 0
0,5
0,5
0 1 0
1 0.5
5 3 2 1 0,5
0 1 0 1 2 1 0
0,5
22 25 18 20 23 22 17
7 5 5 3 2,5
0,5
0,5
0 2 1 3 2.5
12 10
Die in der Tabelle erfaßten Polyvinylchloride und Polyvinylchloridfäden sind in drei Gruppen unterteilt
Die laufenden Nummern 1 bis 6 liegen in ihren Viskositätszahlen unterhalb, 7 bis 13 innerhalb und 14
bis 18 oberhalb des erfindungsgemäßen Bereichs. Der DS-Wert aller Produkte ist nahezu gleich und liegt
zwischen 2,1 und 2,5, d. h, innerhalb des anspruchgemäßen Bereichs.
Von den angeführten Werten, die an den gesponnenen Fäden bestimmt wurden, sind einige besonders
kennzeichnend für den Wert der vorliegenden Erfindung. Vergleicht man die Reißfestigkeit der verstreckten
Fäden mit der Viskositätszahl, so bietet sich ein Bild, wie es F i g. 1 darstellt. Auf der Ordinate sind die
Viskositätszahlen der einzelnen Polyvinylchloride 1 — 18 und auf der Abszisse die maximal erzielbaren Fadenfestigkeiten
aus Spalte 6 der Tabelle 1 aufgetragen. Bei dcf Daisiciiurf; tier einzelnen fvieSpunkie ergibt sich
eindeutig ein breites Maximum der Fadenreißfestigkeit im beanspruchten Bereich der Viskositätszahl zwischen
Dj] = 2,0 und [η] = 3,0 ^L
Im Prinzip zeigt sich in Fig.2 der gleiche Zusammenhang bei den in siedendem Wasser geschrumpften
Fäden, deren Reißfestigkeit der Spalte 9 in Tabelle 1 entnommen wurde. Nach dem Schrumpfprozeß
liegen die Reißfestigkeiten insgesamt auf niedrigem Niveau.
Die Eigenschaften der Fäden aus Polyvinylchloriden mit Viskositätszahlen [ij]
< 2,0 sind im Vergleich zu den erfindungsgemäßen Fäden allgemein ungünstiger zu
bewerten. Diese Proben entsprechen den nach der DE-AS 16 69 370 bzw. der US-PS 33 88 201 hergestellten
Fäden.
Bei einer Viskositätszahl [η] = 1,08 ist die Thermostabilität
schlecht, sie erreicht erst bei [ή] = 1,8 das Niveau
der erfindungsgemäßen Produkte. Ebenso zeigen die Schrumpfwerte in siedendem Wasser, in Trichloräthylen
bei 400C und bei 800C sowie in Luft bei 1300C und
1500C, daß Polyvinylchloride mit Viskositätszahlen [η]
hergestellt wurden und einen vergleichbaren DS-Wert besitzen, ein ungünstigeres Verhalten aufweisea
Die Festigkeit der Fäden in der dritten Gruppe, d. h,
Fäden aus Polyvinylchlorid mit einer Viskositätszahl [η]
über 3,0, liegt auf hohem Niveau, wenn auch nicht ganz
so hoch wie im erfindungsgemäßen Bereich der zweiten Gruppe. Gleiches gilt für die anderen Werte. In der
F i g. 3 ist aber der Zusammenhang zwischen Viskositätszahl und der maximal möglichen Spinnkonzentration
dargestellt Diese maximal mögliche Spinnkonzentration ergibt sich aus der Löslichkeit der Polyvinylchloride
in Cyclohexanon bei 150 bis 156"C1 (LL, beim
Siedepunkt des Cyclohexanone und dem Gelierpunkt der Lösung beim Abkühlen.
Mit höherer Konzentration neigen die Spinnlösungen schneller zum Gelieren, und es kann zu Spinnstörungen
kommen. Die Geliertemperatur sollte 1300C, möglichst
115° C nicht überschreiten. Die hier angegebenen
Spinnlösungskonzentrationen sind so gewählt, daß die Geliertemperatur bei ca. 115° C liegt
Man kann der F i g. 3 entnehmen, daß die maximalen Spinnlösungskonzentrationen der Polyvinylchloride mit
einem DS-Wert um 2,4 bei einer Viskositätszahl von [η] — 2JS unter 15% sinken. In diesem Bereich ist die
Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zur Herstellung von Polyvinylchloridfasern nicht mehr gewährleistet
dem Naß- als auch nach dem Trockenspinnverfahren gewonnen werden. Für beide Spinnverfahren werden
15- bis 20%ige gelfreie Spinnlösungen des hochsyndiotaktischen Polyvinylchlorids bzw. eines Copolymeren
-) aus mindestens 85% Vinylchlorid bei einer Temperatur
von 130 bis 155° C in Cyclohexanon hergestellt Den
Spinnlösungen können ggf. Pigmente, Füllstoffe, Stabilisatoren oder andere Produkte beigegeben werden.
Beim Naßspinnen wird die Spinnmasse durch die
Beim Naßspinnen wird die Spinnmasse durch die
in beheizte Düse in ein geeignetes Fällbad, z. B. ein binäres
oder ternäres Gemisch aus Cyclohexanon, Wasser und einem Lösungsvermittler oder ein Gemisch aus Wasser
und Glykol bzw. Glykoläther, wie z. B. Äthylenglykol, Di- und Triäthylenglykol, Äthylenglykolmonomethyl-
Ii bzw. -monoäthyläther gepreßt. Die entstehenden Fäden
werden nach einer intensiven Wäsche zur Verbesserung der Orientierung und der Kristallinität zweistufig
verstreckt. Eine Vorverstreckung wird in heißem Wasser, eine Nachverstreckung bei Temperaturen
zwischen 1000C und 160° C auf einer beheizten Walze,
in heißem öl, in Heißdampf oder Heißluft durchgeführt Das jeweilige Gesamtstreckverhältnis liegt, wie aus der
Tabelle 1 zu entnehmen ist, zwischen 1 :9 und 1 :11, in
seltenen Fällen noch darüber. Anschließend werden die
2". Fäden noch bei 180 bis 220°C in Luft oder Dampf unter
und Lösungsmittelbeständigkeit werden abschließend die Fäden in Wasser von 100 bis 120° C geschrumpft
jo sung eine Temperatur von 100 bis 120° C innehaben, um
ein Gelieren der Lösung und damit Spinnstörungen zu vermeiden. Die Spinnlösung wird durch die beheizte
Düse in einen mit Luft von 150 bis 220°C beheizten Spinnschacht ausgepreßt und die entstehenden Fäden
j5 werden mit einer Abzugsgeschwindigkeit von 100 bis
300 m/min auf Spulen aufgewickelt. Die nachfolgenden Verfahrensschritte der Nachbehandlung entsprechen
dem vorher geschilderten Ablauf.
Grund ihrer guten Eigenschaften, wie der hohen Festigkeit iiv.i Dehr.un™, dc~ hohen Elastizitätsmodul,
der sehr guten Beständigkeit gegenüber orgviischen Lösungsmitteln und kochendem Wasser, der ausgezeichneten
Dimensionsstabilität bei höheren Temperatüren und der dem PVC innewohnenden Schwerentflammbarkeit
allen üblichen textlien Verarbeitungsprozessen zugeführt werden. Diese Weiterverarbeitung
kann als Reinverarbeitung oder in Mischung mit natürlichen oder synthetischen Fasern, wie z. B. Wolle,
Baumwolle, Acrylfasern, Zellwolle und Acetatfasern erfolgen. Mögliche Einsatzgebiete liegen in erster Linie
auf dem Gebiet der schwerentflammbaren Textilien wie Teppiche, speziell Langflorteppiche, Dekorationsstoffe,
Poisterbezugsstoffe, Decken usw. Das gute Wärmerückhaltevermögen sowie der weiche, warme Griff erlauben
den Einsatz für Unterwäsche und Strickwaren, so speziell bei Kinderbekleidung.
Weitere Einsatzgebiete liegen auf dem technischen Sektor, wo die gute Beständigkeit der syndiotaktischen
Polyvinylchlorid-Fasern gegen Säuren, Laugen, Lösungsmittel und atmosphärische Einflüsse zum Tragen
kommt, so z. B. bei Filtertüchern und Schutzkleidung.
Nachstehend seien die Meßmethoden, die zur Charakterisierung der erfindungsgemäSen Polyvinylchloridfasern
wesentlich beitragen, im einzelnen erläutert,:
Der DS-Wert des Polyvinylchlorids wird aus den
Extinktionen des Polymeren im Infraroten bei 635 cm-'
und 692 cm -' und Bildung des Verhältnisses von
DS =
bestimmt
Zur Messung dienen Folien, die nach folgender Technik hergestellt werden:
Es werden jeweils 300 mg Polyvinylchlorid in 5 ml Cyclohexanon bei 140° C gelöst Die Lösung wird rasch
abgekühlt und auf mit Flußsäure angeätzten Glasplatten zu keilförmigen Schichten gegossen. Durch diese
Keflform ist gewährleistet, daß Folienbereiche entstehen,
die bei der IR-Messung optimale Bandenintensitäten im Durchlässigkeitsbereich von 25% bis 50%
ergeben. Es wird zweimal mit siedendem Methanol eine Stunde extrahiert und dann im Vakuum getrocknet
Die Infrarot-Messung wird mit einem Doppelstrahl-Gitter-Spektrophotometer
(Modell Ferkin-Elmer 42) durchgeführt Die Auswertung geschieht nach dem
Basislinienverfahren, wobei die Basislinie zwischen den Minima bei 775 cm -' und 555 cm -' gelegt wird.
Die Viskositätszahl [η] wird nach bekannten Verfahren
bestimmt Polyvinylchlorid wird im Konzentrationsbereich von etwa c = 0,2% bis c = 0,6% in Cyclohexanon
bei 130° C in 30 Minuten gelöst Die Viskositätsmessungen führt man bei 25° C in einem Ubbelohde-Viskosimeter
der Firma Schott und Gen. mit der Kapillare I durch. Es sind mindestens drei Messungen bei
unterschiedlichen Konzentrationen notwendig, aus denen
'/TrI —
/; Lösung
Lösungsmittel
Lösungsmittel
./-l hervorgeht
oxid ein. Nach 30 Min. gibt man 300 TL Vinylchlorid
hinzu, wobei die Temperatur im Reaktionsraum konstant —25° C betragen muß. Im Laufe von 2 Std
wird eine Mischung aus 180 TL Methanol, 180 TL entsalztem Wasser, Ofi TL Natrium-hydroxymethylsulfinat,
0,06 TL Natriumlaurylsulfat sowie aus einem weiteren Vorratsgefäß eine Mischung von 200 TL
Methanol, 200 TL entsalztem Wasser und 2TL
Wasserstoffperoxid (30%ig) eingegeben. Danach werden nochmals 200 TL Vinylchlorid in das Reaktionsgefäß
eingedrückt Nach 15 Std. wird der Polymerisatbrei in eine Mischung von 2000 TL Wasser, 20 TL LiCl und 2 TL
gewaschen und getrocknet Man erhält 305 TL (61% d Theorie) eines weißen Polymerisats mit einer Viskositätszahl
von 2^5 und einem DS- Wert von 2^0.
durch Extrapolation auf C = 0 die Viskositätszahl [tjJ
(Die Extrapolation auf den Geschwindigkeitsgradienten G = O kann im vorliegenden Molekulargewichtsbereich
vernachlässigt werden).
Thermostabilitäten werden nach dem Verfahren von Geddes (European Pol. Journal, 3 (1967) S. 267 bis 281)
gemessen. Eine Polyvinylchloridprobe von 625 mg wird in einem Stickstoffstrom auf 170° C erwärmt Die bei
dieser Temperatur in einer Stunde freigesetzte Salzsäure wird mit dem Stickstoff in eine Vorlage getrieben,
dort von Wasser absorbiert und mit Natronlauge titriert Als Indikator dient Methylrot Die Angabe
erfolgt in Gew.-% des abgespaltenen Chlorwasserstoffs, bezogen auf die Einwaage.
A) Herstellung eines erfindungsgemäß zu
verwendenden syndiotaktischen Polyvinylchlorids
verwendenden syndiotaktischen Polyvinylchlorids
Ein mit Rührer versehenes Polymerisationsgefäß wird folgendermaßen beschickt (alle Angaben sind
Gewichts-Teile):
400 Tl. Methanol, 900 Tl. entsalztes Wasser, 0,2 Tl. Kupfersulfat, 0,2 Tl. Natriumlaurylsulfat, 0,125 TI.
Athylendiamintetraessigsäure, 0,6 TI. Natriumhydroxymethylsulfinat
und 0,1 Tl. ^H2SO4.
Nachdem der Reaktor mit Stickstoff gespült und auf -25°C abgekühlt wurde, trägt man in die gerührte
Losung eine Mischung aus 20 TI. Methanol, 20 TI. entsalztes Wasser und I Tl. 30%igen Wasserstoffper-
v Beispie!!
100 Gew.-TL des unter Vorschrift A beschriebenen Polymerisats (Viskositätszahl 2J5, DS-Wert 2^0) werden
bei 1400C in 505 Gew.-TL Cyclohexanon unter gleichzeitiger Zugabe von 1,5 Gew.-TL eines organisehen
Zinnstabilisators gelöst Die erhaltene Spinnlösung wird bei 135°C filtriert und mittels einer beheizten
Zahnradpumpe d-irch die ebenfalls beheizte Spinndüse
gepreßt Durch die 300-Loch-Spinndüse mit einem Lochdurchmesser von 0,08 mm werden pro Minute
38,5 g Lösung gefördert, was 6,35 g PVC entspricht
Das Fällbad besteht aus einem Gemisch von 20% Cyclohexanon, 30% Isopropanol und 50% Wasser. Die
Fällbadtemperatur betragt 60° C Die Fadenschar wird
mit 7 m/min von der Düse abgezogen, anschließend in Wasser von 60 bis 800C intensiv gewaschen. Abschließend
wird das Fadenbündel in siedendem Wasser im Verhältnis 1 :3JS verstreckt, mit Umluft von 120°C in
einem Heizschrank getrocknet und sodann auf einer Heizwalze bei 150° C im Verhältnis 1 :3,0 verstreckt, mit
antistatischer Präparation versehen und mit 63 m/min auf Spulen aufgewickelt
Die Fäden haben, auf einem Reißgerät Wolpert EZR 3 mit einer Einspannlänge von 50 cm gemessen,
folgende Eigenschaften:
Titer - 865dtex/300
Festigkeit - 3,8g/dtex
Bruchdehnung - 9,5%
E-Modul - 725kp/mm2
Bruchdehnung - 9,5%
E-Modul - 725kp/mm2
In einem weiteren Arbeitsgang werden die Fäden in Dampf von 2200C unter Spannung 4 see thermofixiert
Anschließend werden die Fäden geschnitten und unter Druck in Wasser von 1200C behandelt wobei ein
Schrumpf von etwa 15 bis 20% auftritt
Die Messung von Reißfestigkeit und Bruchdehnung der Stapelfasern erfolgt mit dem Fafegraph Typ 4 bei einer Einspannlänge von 20 mm.
Die Messung von Reißfestigkeit und Bruchdehnung der Stapelfasern erfolgt mit dem Fafegraph Typ 4 bei einer Einspannlänge von 20 mm.
Ther | 3,3dtex |
Reißfestigkeit | 3,25g/dtex |
Bruchdehnung | 28% |
Elastizitätsmodul | 325 kp/mm* |
Schrumpfung in kochendem | |
Wasser (KS) | 0% |
Schrumpfung in Trichlor- | |
äthylenbei40°C | 2% |
Schrumpfung in Luft | |
von 130"C | 0% |
100 Gew.-Tl. eines bei -25°C polymerisierten Polyvinylchlorids mit der Viskositätszahl [η] = 2,15 und
dem DS-Wert von 2,30 werden in 425 Gew.-Tl. Cyclohexanon unter Zusatz von 1,5 Gew.-Tl. eines
organischen Zinnstabilisators bei 140° C gelöst und wie
in Beispiel 1 zu Fäden versponnen. Die mit 7 m/min von
der Düse abgezogenen Fäden werden nach der Wäsche in Wasser von ca. 60° C in siedendem Wasser im
Verhältnis 1 :4,0 verstreckt, in Umluft von 120° C
getrocknet und mit einer Heizwalze mit einer Oberflächentemperatur von 150° C im Verhältnis von
1 : 2£6 verstreckt.
Titer
Reißfestigkeit
Bruchdehnung
E-Modui
Bruchdehnung
E-Modui
580dtex200 4,15g/dtex
8% lüiükp/mmz
Titer
Reißfestigkeit
Bruchdehnung
E-Modul
Bruchdehnung
E-Modul
tl20dtex/200
3,7 g/dtex
9%
680 kp/mm*
Nach der im Beispiel 1 geschilderten Nachbehandlung erhält man Stapelfasern mit den Werten
Titer 33 dtex
Dehnung 24%
Ε-Modul 400 kp/mm* Schrumpfung in kochendem
Wasser (KS) 0% Schrumpfung in Trichlor-
äthylenbei40°C 2%
Schrumpfung in Luft
von130°C 0%
100 Gew.-Teile eines nach Vorschrift A polymerisierten Polyvinylchlorids mit einer Viskositätszahl von
[η] = 230 und einem DS-Wert von 24 werden bei
140" C in 470 Gew.-Teilen Cyclohexanon das 1,5
Gew.-Teile eines organischen Zinnstabilisators enthält, gelöst.
Das Fällbad besteht in diesem Versuch aus 50% Wasser und 50% Äthylenglykol. Die Fäden werden mit
7 m/min von der Düse (200 Loch/0,1 mm) abgezogen, gewaschen, in siedendem Wasser 1 :4,0 verstreckt,
getrocknet und bei 15O0C 1 :2,25 verstreckt
230) werden bei 140° C in 525 Gew.-Teilen Cyclohexanon,
das 1,5 Gew.-Teile des organischen Zinnstabilisators enthält, gelöst
Die Lösung wird von der beheizten Spinnpumpe durch den Spinnkopf von 135° C und die Düse (72 Loch
mit 0,1 mm Lochdurchmesser) in einen Trockenspinnschacht gepreßt Die Zulufttemperatur an der Düse
beträgt 1400C, die Temperaturen der Luft im Schacht
betragen im oberen Teil 185°C, im unteren Teil 2100C
Die Fäden werden mit 300 m/min abgezogen. Anschließend werden die Fäden zuerst in siedendem Wasser
1 :1,75 verstreckt, sodann bei 1500C nochmals 1 :23
nachverstreckt
Die nach Beispiel 1 erhaltenen Stapelfasern haben nachfolgende Eigenschaften:
Titer 3,0 dtex
Wasser 03%
äthylenvon»0°C 13%
Schrumpfung in Luft
von 130° C 0%
von 130° C 0%
100 Gew.-Teile eines wie nach Vorschrift A hergestellten Polyvinylchlorids, jedoch mit einer Viskositätszahl von [η] = 3,25 und einem DS-Wert von 2,40
werden bei 140eC in 700 Gew.-Teilen Cyclohexanon, in dem 13 Gew.-Teili: eines organischen Zinnstabilisators
enthalten sind, gelöst Gemäß Beispiel 1 werden die Fäden gesponnen, gewaschen und verstreckt, wobei im
Wasser ein Streckverhältnis von 1 :3,0 und bei 1500C
ein solches von I : IM 7 eingehalten wurde. Es wurden nachfolgende Textilwerte gemessen:
Titer 6,6 dtex
Schrumpfung in kochendem
Wasser 0%
Wasser 0%
Schrumpfung in Trichlorathyienvon40°C
0,5%
Schrumpfung in Luft
von 130° C 0%
von 130° C 0%
100 Gew.-Teile des unter Vorschrift A beschriebenen Polyvinylchlorids (Viskositätszahl [η] = 2,5, DS-Wert
Titer
Reißfestigkeii:
Dehnung
E-Modul
Dehnung
E-Modul
880dtex/300 23 g/dtex 10% 600 kp/mm2
Die ebenfalls na cn Beispiel 1 erhaltenen Stapelfasern lassen sich mit den folgenden Werten charakterisieren:
Titer 33 dtex
Dehnung 30%
E-Modul 240 kp/mm* Schrumpfung in kochendem
Wasser 0% Schrumpfung in Trichlorethylen von 40° C 2%
Schrumpfung in Luft
von 13(TC 1%
In diesem Versuch wird Polyvinylchlorid mit einer Viskositätszahl [η] « 1,6 dl/g und einem DS-Wert von
2,4 verwendet. 100 Gew.-Teile dieses Polyvinylchlorids werden in 410 Gew.-Teilen Cyclohexanon bei 140° C
unter Zusatz von 13 Gew.-Teilen eines organischen Zinnstabilisators gelöst. Die analog Beispiel 1 naßge-
sponnenen Fäden werden in siedendem Wasser 1 :3,5
und bei 150° C1 :2,86 verstreckt
Man erhält Fäden mit folgenden Eigenschaften:
Man erhält Fäden mit folgenden Eigenschaften:
Titer | 850 dtex/300 |
Reißfestigkeit | 2^5g/dtex |
Bruchdehnung | 11% |
E-Modul | 420 lcp/mm2 |
Der weitere Verfahrensweg verläuft ebenfalls wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Stapelfasern haben nachfolgende
Eigenschaften:
Titer 3,3 dtex
E-Modul · 210kp/mm2 Schrumpfung in kochendem
Wasser 0,5% Schrumpfung in Trichlor-
äthyIenvon40°C 2%
Schrumpfung in Luft
von 1300C 4%
Claims (2)
1. Fäden und Fasern aus Vinylchlorid-Homopolymerisaten
oder Mischpolymerisaten, die minde- ϊ stens 85 Gew.-% Vinylchlorid enthalten und einen
sich aus dem üblichen Infrarot-Extinktionsverhältnis ergebenden hohen DS-Wert aufweisen, mit hohem
Elastizitätsmodul, hoher Reißfestigkeit, geringer Dehnung und hoher Dimensionsstabilität in kochen- in
dem Wasser, sowie gegenüber halogenierten Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fäden und Fasern aus einem Vinylchlorid-Homo- oder Mischpolymerisat bestehen,
welches neben einem DS-Wert von 2,1 bis 2,5 ι".
eine Viskositätszahl [tj] von 2,0 bis 2,9 besitzt
2. Fäden und Fasern gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden und Fasern aus
einem Vinylchloridpolymerisat mit einer Viskositätszahl [ij5 von 2,0 bis 2£ und einem DS-Wert von 2,1 >n
bis 23 bestehen, das durch redox-aktivierte Fällungspolymerisation
von Vinylchlorid — gegebenenfalls zusammen mit höchstens 15 Gew.-% eines Comonomeren
— in Alkohol/Wasser-Gemischen bei pH-Werten im Bereich von 2 bis 7 sowie bei j>
Temperaturen zwischen — 100C und — 400C in
Gegenwart
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BE791829D BE791829A (fr) | 1971-11-26 | Filaments et fibres en chlorure de polyvinyle syndiotactique | |
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GB2014161B (en) * | 1978-02-13 | 1982-05-19 | American Cyanamid Co | Free radical polymerization process |
FR2495646A1 (fr) * | 1980-12-08 | 1982-06-11 | Rhone Poulenc Textile | Fils et fibres de bonnes proprietes a base de melange de polychlorure de vinyle et de polychlorure de vinyle surchlore et procede pour leur obtention |
JPS57177176U (de) * | 1981-05-01 | 1982-11-09 | ||
JPS5966154U (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-02 | 株式会社精工舎 | 電池寿命表示装置 |
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-
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- 1971-11-26 DE DE19712158581 patent/DE2158581C3/de not_active Expired
-
1972
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