DE2509557A1 - Verfahren zur herstellung eines polyaethylenfadens mit hohem modul - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines polyaethylenfadens mit hohem modulInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung eines Polyäthylenfadens mit
Die Erfindung betrifft neue Polymermaterialien sowie Verfahren zur Herstellung derselben.
Ein fortwährender Bedarf an Fäden und Fasern mit einem hohen Modul
hat zu der technischen Erzeugung von Kohlenstoff-Fasern mit
11 2
einem Modul von 4,2 χ 10 N/m geführt, derartige Fasern sind jedoch infolge der komplizierten Herstellungsmethode im Vergleich zu Fäden und Fasern teuer, die aus organischen Polymeren mit hohem Molekulargewicht versponnen werden, wie beispielsweise aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyamiden und Polyestern. In der DT-OS 2 410 747 und der deutschen Patentanmeldung P 24.47:322.1 werden geformte Gegenstände, insbesondere Fäden, Filme und Fasern, aus einem hochdichten Polyäthylen mit einem Young1sehen Modul (Nullastkriechen) von wenigstens 3 χ 10 N/m sowie in
einem Modul von 4,2 χ 10 N/m geführt, derartige Fasern sind jedoch infolge der komplizierten Herstellungsmethode im Vergleich zu Fäden und Fasern teuer, die aus organischen Polymeren mit hohem Molekulargewicht versponnen werden, wie beispielsweise aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyamiden und Polyestern. In der DT-OS 2 410 747 und der deutschen Patentanmeldung P 24.47:322.1 werden geformte Gegenstände, insbesondere Fäden, Filme und Fasern, aus einem hochdichten Polyäthylen mit einem Young1sehen Modul (Nullastkriechen) von wenigstens 3 χ 10 N/m sowie in
10 2
bestimmten Fällen von mehr als 5 χ 10 N/m beschrieben, d.h.
mit Werten, die wesentlich höher sind als die Werte der derzeit technisch verfügbaren Gegenstände aus hochdichtem Polyäthylen.
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Diese hohen Werte nähern sich dem geschätzten theoretischen Wert für kristallines hochdichtes Polyäthylen von 24 χ 10 N/m
Gemäss der deutschen CS 2 410 747 können geformte Gegenstände
aus einem hochdichten Polyäthylen mit derartig hohen Werten bezüglich des Moduls aus Polymeren mit einem Gewichtsmittel des
Molekulargewichts (Mw) von weniger als 200 000, einem Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) von weniger als 20 000 und
einem Verhältnis Mw/Mn von weniger als 8, wenn Mn grosser als
4 — 4
10 ist, und von weniger als 20, wenn Mn weniger als 10 beträgt,
erhalten werden. Die geformten Gegenstände werden durch Abkühlen des Polymeren von einer Temperatur bei oder nahe seines Schmelzpunktes
mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 15 C pro Minute sowie anschliessendes Verstrecken des abgekühlten Polymeren erhalten
.
Es wurde nunmehr gefunden, dass es möglich ist, geformte Gegenstände
mit einem hohen Modul.aus einem hochdichten Polyäthylen nach einem Verfahren herzustellen, bei dessen Durchführung das
Polymere mit einer Geschwindigkeit von weit mehr als 15°C pro Minute abgekühlt und dann unter gesteuerten Bedingungen verstreckt
wird.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Polyäthylenfadens
mit hohem Modul, welches darin besteht, ein hochdichtes Polyäthylen auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes
zu erhitzen, das Polymere unter Bildung eines Fadens zu extrudieren, den Faden unmittelbar nach der Extrusion der Einwirkung
einer Spannung unter solchen Bedingungen zu unterziehen, dass das Polymere ohne wesentliche Orientierung seiner Moleküle
verformt wird, den Faden mit einer Geschwindigkeit von mehr als
15°C pro Minute abzukühlen und den Faden mit einem hohen Verstreckungsverhältnis
zu verstrecken.
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Unter einem Polyäthylen mit hoher Dichte ist ein im wesentlichen lineares Homopolymeres aus Äthylen oder ein Copolymeres
aus Äthylen, das wenigstens 95 Gewichts-% Äthylen enthält, mit einer Dichte von 0,85 bis 1,0 g/cm , gemessen nach der Methode
der British Standard Specification Nr. 2782 (1970), Methode 5O9B, unter pinsatz einer Probe zu verstehen, die gemäss der
British Standard Specification Nr. 3412 (1966), Anhang A, hergestellt
und gemäss der British Standard Specification Nr. 3412 (1966)- Anhang B (1), getempert worden ist, wobei beispielsweise
ein Material verwendet werden kann, das durch Polymerisation von Äthylen in Gegenwart eines Übergangsmetallkätalysators
hergestellt worden ist. Bevorzugte Polymere besitzen ein ' Gewichtsmittel des Molekulargewichts von nicht mehr als 200 000,
Das Polymere wird auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes
erhitzt, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 150 und 32O°C und insbesondere auf eine Temperatur zwischen
190 und 3000C, beispielsweise 230 bis 28O°C, und kann bei dieser
Temperatur in irgendeiner geeigneten Weise durch eine Düse oder Spinndüse extrudiert werden. Unmittelbar nach der Extrusion
wird es der Einwirkung einer Spannung unter solchen Bedingungen
unterzogen, dass das Polymere durch Verstrecken in heissem Zustand verformt wird, ohne dass dabei jedoch eine wesentliche
Orientierung seiner Moleküle erfolgt. Dies bedeutet, dass das Polymere eine geringe Doppelbrechung beibehält. Vorzugsweise
besitzt das Polymere eine Doppelbrechung von nicht mehr als 3 χ 10~ .
Eine geeignete Methode zum Verformen des Polymeren besteht darin,
es unmittelbar nach der Extrusion auf einer erhöhten Temperatur beispielsweise in der Weise zu halten, dass es durch
eine Zone mit einem erhitzten gasförmigen Medium geschickt wird.
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Dies kann während der Bildung von Fäden durch das Schmelzspinnverfahren
in der Weise erreicht werden, dass die Fäden beim Verlassen der Spinndüse durch ein Rohr geführt werden, das
beispielsweise durch elektrische Heizelemente geheizt wird, um die Luft innerhalb des Rohres zu erhitzen. Die Temperatur des
gasförmigen Mediums an dem Fadenweg sollte nicht einen solchen Wert erreichen, dass eine Zersetzung des Polymeren bewirkt wird.
Dieser maximale Temperaturwert hängt von der Art des Polyäthylens ab, insbesondere davon, ob es Stabilisierungsmittel oder
andere derartige Additive enthält. Andererseits sollte die Temperatur des gasförmigen Mediums in der Nähe der Fäden ausreichend
hoch sein, um die Fäden bei einer Temperatur zu halten, bei welcher die an die Fäden angelegte Spannung nicht die PoIymermoleküle
soweit orientiert, dass eine Doppelbrechung von mehr als 3 χ 10 erzeugt wird. Vorzugsweise werden die Fäden
bei ihrem Durchschicken durch die Zone auf einer Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunktes gehalten. Die Temperatur des gasförmigen
Mediums in der Nähe der Fäden kann über die Länge der Zone hinweg konstant sein oder von einem Ende zu dem anderen
schwanken. Vorzugsweise nimmt die Temperatur in Richtung des Weges, den die Fäden zurücklegen, ab.
Vorzugsweise besitzt die Zone mit dem erhitzten gasförmigen Medium eine Länge von wenigstens 30 cm (1 foot), wobei das
gasförmige Medium in Nähe der extrudierten Fäden auf eine Temperatur von wenigstens 130 C erhitzt wird, wenn die Zone
eine Länge von wenigstens 90 cm (3 feet) besitzt. Das Erhitzen erfolgt auf eine Temperatur von wenigstens (95 + 105)0C, wenn
L die Länge der Zone in cm (feet) ist, falls die Zone eine Länge von weniger als 90 cm (3 feet) besitzt. Derartige Bedingungen
gewährleisten, dass die Fäden bei einer Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunktes während des Durchschickens durch
die Zone bleiben.
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Eine Spannung oder ein Zug kann an das extrudierte Polymere
durch eine ein Vorantreiben bewirkende Vorrichtung angelegt werden, beispielsweise durch einen sich vorwärtsbewegenden
Fluidstrahl, eine Walze oder einen Satz Walzen oder auch durch eine Aufwickelvorrichtung. Die angelegte Spannung darf nicht
zu stark sein. Sie muss dazu ausreichen, Fäden mit einer Joppelbrechung von nicht mehr als 3 χ 10 zu ergeben.
Nach dem Verlassen der geheizten Zone wird das Polymere abgekühlt,
beispielsweise durch natürliches Abkühlen während seines Durchlaufens durch Luft oder durch Abschrecken durch Kontakt
mit einem Fluid, insbesondere einer Flüssigkeit. Die Abkühlungsgeschwindigkeit in Luft liegt weit oberhalb 15 C pro Minute.
Bei einem Abschrecken in einer Flüssigkeit können sehr hohe Abkühlgeschwindigkeiten
erzielt werden. Die hohe Abkühlungsgeschwindigkeit verhindert eine übermässige Kristallisation des
Polymeren, welche das nachfolgende Verstrecken der versponnenen Fäden beeinflusst. Vorzugsweise wird durch das Abschrecken der
Kristalliäationsgrad in den Fäden eingeschränkt, so dass ihre Dichte nicht einen Wert von 0,96 g pro ecm übersteigt.
Das abgekühlte Polymere wird entweder sofort, wie bei einem Spinnverstreckungsverfahren, verstreckt, es kann jedoch auch
in geeigneter Form gelagert und anschliessend verstreckt werden. Beispielsweise kann der gesponnene Faden auf einer Spule
vor dem Verstrecken aufgewickelt werden. Bei dem Verstrecken wird der Faden mit einem hohen Verstreckungsverhältnis verstreckt.
Der Modul eines Fadens, der unter Einhaltung eines hohen Verstreckungsverhältnisses erhalten wird und gewöhnlich
oberhalb 10 liegt, ist in erster Linie eine Funktion des Verstreckungsverhältnisses,
wobei die Doppelbrechung des versponnenen Fadens nur eine sehr geringe Wirkung ausübt. Vorzugsweise
beträgt das Verstreckungsverhältnis wenigstens 20. Wird das
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Verstreckungsverhältnis auf einen Wert oberhalb 20 erhöht, dann besteht eine Neigung dahingehend, dass die Durchführbarkeit
des Verstreckungsverfahrens verschlechtert wird, da beispielsweise
die Anzahl der Fädenbrüche zunimmt.
Das Verstrecken der versponnenen Fäden wird ferner durch die Verstreckuhgstemperatur gesteuert. Es sollte soviel Wärme den
nicht-verstreckten Fäden zugeführt werden, dass sie ohne Brechen verstreckt werden können, ist jedoch die Verstreckungsarbeit
gross, dann sollte ein Wärmeüberschuss abgeleitet werden. In zweckmässiger Weise kann das Verstrecken in einem erhitzten
Fluid durchgeführt werden, beispielsweise in einem Strahl oder Bad aus einem Fluid, beispielsweise einer Flüssigkeit, wie
beispielsweise Glyzerin, insbesondere dann, wenn ein Spannungsgradient an das Polymere dadurch angelegt wird, dass eine
Oberfläche kontaktiert wird, wie beispielsweise ein Abbremsdorn. Wird ein Abbremsdorn verwendet, dann kann das Verstrecken
an und sogar in einem gewissen Abstand von dem Dorn erfolgen, wobei in diesem Falle die Temperatur des Polymeren in der Verstreckungszone
unterhalb des Dorns sorgfältig kontrolliert werden sollte, damit das Verstrecken unter Ableitung von etwaiger
überschüssiger VJärme erfolgt, die bei dem Verstrecken entsteht.
Um das maximal mögliche Verstreckungsverhältnis sowie den maximalen Modul zu erzielen, sollte die Temperatur des Polymeren
unmittelbar vor sowie hinter dem Abbremsdorn in entsprechender Weise gesteuert werden, beispielsweise durch Einstellung der
Temperatur des Fluids.
Vorzugsweise erfolgt das Verstrecken in einer Flüssigkeit. Die
Temperatur der Flüssigkeit sollte niemals einen Wert von 130 C übersteigen, da sonst die Fäden zu einem Schmelzen neigen und
in fliessendem Zustand verstreckt werden, wobei keine Fäden mit iinem hohen Modul erhalten werden. Andererseits sollte die
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Temperatur der Flüssigkeit nicht unter einen Wert von 9O°C
fallen, da sonst das Verstrecken infolge einer zu starken Anzahl von Fadenbrüchen undurchführbar wird.
fallen, da sonst das Verstrecken infolge einer zu starken Anzahl von Fadenbrüchen undurchführbar wird.
Versponnene Fäden aus Polyäthylen mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von nicht mehr als 200 000, einer Doppelbrechung
von nicht mehr als 3 χ 10 und einer Dichte von mehr als Or96 g pro ecm können bei einer Temperatur zwischen 90 und
130 C bei einem Verstreckungsverhältnis von mehr als 20 sowie mit VerStreckungsgeschwindigkeiten von wenigstens 60 m (200 feet) pro Minute verstreckt werden» In zweckmässiger Weise sollte
die VerstreckunQogeschwindigkeit nicht Z-iti (feet) pro Minute übersteigen, wobei Z durch die Formel:
130 C bei einem Verstreckungsverhältnis von mehr als 20 sowie mit VerStreckungsgeschwindigkeiten von wenigstens 60 m (200 feet) pro Minute verstreckt werden» In zweckmässiger Weise sollte
die VerstreckunQogeschwindigkeit nicht Z-iti (feet) pro Minute übersteigen, wobei Z durch die Formel:
Z = 200 I 5 - 4 / (130-T)2 + (X + 5Ax 103 - 2O) 2
41 15
wiedergegeben wird, wobei T die Temperatur der Verstreckungsflüssigkeit
ist und zwischen 90 und 1300C liegt, X das Verstreckungsverhältnis
darstellt und wenigstens 20 beträgt, und Δ die Doppelbrechung des versponnenen Fadens ist und nicht mehr
als 3 χ 10~3 beträgt.
Vorzugsweise besitzt das hochdichte Polyäthylen ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts von wenigstens 50 000 und in zweckmässiger
Weise ein Zahlenmittel des Molekulargewichts zwischen 5 000 und 15 000. In noch bevorzugterer Weise weist das Polymere
ein Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts Mw zu dem Zahlenmittel des Molekulargewichts Mn auf, welches
derart ist, dass für Mn von mehr als 10 Mw/Mn weniger als 8 ist,
4 _
und für Mn von weniger als 10 das Verhältnis Mw/Mn weniger als
20 beträgt.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiele 1 bis 5 und Vergleichsbeispiele Λ bis E
Polymere werden zu einem Einfachfaden unter Einsatz einer üblichen
Spinnvorrichtung versponnen, wobei jedoch ein elektrisch erhitztes Rohr mit einem Innendurchmesser von 50 mm unmittelbar
unterhalb der Spinndüse angeordnet ist. Der heisse Faden, der aus dem Rohr austritt, wird in einem Wasserbad mit 20 C
vor dem Aufwickeln abgeschreckt. Der versponnene Faden wird auf eine Spule aufgewickelt, wobei die Aufwickelgeschwindigkeit
derartig eingestellt wird, dass der Faden einem Zug ausgesetzt wird, der dazu ausreicht, das Polymere zu verformen, wobei jedoch
eine niedrige Doppelbrechung beibehalten wird. Wird ein Rohr mit einer Länge von 105 cm verwendet, dann wird das Abschreckbad
405 mm unterhalb des Rohres angebracht. Wird ein Rohr mit einer Länge von 39 cm verwendet, dann befindet sich
die Abschreckung 76 mm unterhalb des Rohres. Der Polymerdurchsatz wird derartig eingestellt, dass ein versponnenes Garn mit
200 dtex erhalten wird. In allen Beispielen besitzt die Spinnöffnung einen Durchmesser von 0,38 mm. Die Polymerextrusionstemperatur
beträgt, sofern nichts anderes angegeben ist, 190 bis 200°C.
Die versponnenen Fäden werden bis zu dem maximal möglichen Verstreckungsverhältnis
in einer einzigen Stufe über einen Dorn mit einem Durchmesser von 12 mm gezogen, der in ein Bad aus
erhitztem Glyzerin eingetaucht ist. Das maximale VerStreckungsverhältnis, das mit dem Verstreckungsrahmen erzielt wird, beträgt
30. Dieses Verhältnis liegt unterhalb des maximal möglichen Verhältnisses für einige der Fäden. Weitere Einzelheiten
über die Versuchsbedingungen sowie die Moduli der verstreckten Fäden aus einem hochdichten Polyäthylen gehen aus der Tabelle I
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hervor. Die angegebenen Modulwerte sind die 1/2 % Sekanten
Werte für eine 10 cm-Probe, die mit einer Geschwindigkeit ,von 1 cm pro Minute bei 20 C verstreckt worden ist.
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Be... Poly- Mw Mn sp. meres
__ -_ Tabelle ι
Mw/Mn,
Ver-
ol.h | Hoch- | |
1 | dich- | |
αϊ | 2 | tes |
O | 3 | Poly |
•β* CS |
Ver- | äthy |
gl.B | len | |
© | 4 | ,o. . 68000 13400 (Kigx- |
co | Ver- | dex |
£*· | gi.c | |
-J | Ver- | Grade |
gl.D | 140/60) | |
5 | 127000 6100 |
5,1
21
Vergi.
änge, Tl |
Rohr- temp. 0C |
Aufwik- kelge- schwin- dig- keit, m/Min. |
Dop- pel- bre- chung (x103) |
Ver- strek- kungs- bad- temp., 0C |
Ver- strek- kungs- ge- schwin- digkeit, m/Minute |
Maxi males Ver- strek- kungs- ver- t hältnis |
30 | 3 | 25 | Modul, g/dtex |
105 | 20 | 150 | 3,5 | 120 | 60 | 17 | 3 | 158 | ||
105 | 160 | 150 | < 3,0 | 120 | 60 | 301 | 530 | |||
105 | 206 | 150 | 1,1 | 120 | 60 | 301 | 480 | |||
105 | 260 | 150 | < 3,0 | 120 | 60 | 301 | 420 | |||
105 | 290 | 150 | <3,0 | 120 | 60 | 2 | — | |||
105 | 215 | 150 | 1,1 | 120 | 60 | 480 | ||||
105 | 160 | 150 | < 3,0 | 135 | 60 | - | ||||
105 | 160 | 150 | < 3,0 | 120 | 300 | - | ||||
39 | 324 | 25 | s 3 | 120 | 60 | 280 |
39
20
25
120
60
15
1 - Das erzielbare maximale Verstreckungsverhältnis ist grosser als 30.
2 - Das Polymere ist zum Verstrecken zu stark abgebaut.
3 - Übermässige Brüche während des VerStreckens.
4 - Spinntemperatur 2000C
+) Hochdichtes Polyäthylenglykol (Rigidex Grade 9) 180
- 11 Beispiele 6 bis 15 und Vergleichsbeispiele F bis J
Hochdichtes Polyäthylen (BP Rigidex Grade 140/60) wird zu einem Vierfadengarn unter Einsatz einer üblichen Spinnmaschine versponnen,
wobei ein elektrisch beheiztes Rohr mit einem Innendurchmesser von 101 mm unmittelbar unterhalb der Spinndüse angebracht
ist. Die heissen Fäden, die aus dem Rohr austreten, v/erden in einem Wasserbad mit 20 C vor dem Aufwickeln abgeschreckt.
Das Abschreckbad befindet sich 152 mm unterhalb des Rohrendes. Der Polymerdurchsatz wird derartig eingestellt, dass
ein versponnenes Garn mit 500 Decitex erhalten wird. Die Löcher der Spinndüse besitzen einen Durchmesser von 0,23 mm bei der
Herstellung aller Proben. Das versponnene Garn wird auf eine Spule aufgewickelt, wobei die Fadenspannung durch die Aufwicke1-geschwindigkeit
der Spule wie in den Beispielen 1 bis 5 gesteuert wird.
Das versponnene Garn wird in einer einzigen Stufe über einem
frei drehbaren Dorn mit einem Durchmesser von 13 mm, der in ein Bad aus heissem Glyzerin eintaucht, verstreckt. Weitere
Einzelheiten bezüglich der Verspinnungsbedingungen gehen aus der Tabelle II hervor. Die angegebenen Modulwerte sind die 0,5 %
Sekanten Werte für eine 50 cm-Probe, die mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/Minute bei 20 C verstreckt worden ist.
Die Probe J wird in der Weise erhalten, dass das versponnene Garn bei 120 C vor dem Verstrecken getempert wird.
Hochdichtes Polyäthylen (BP Rigidex Grade1 140/6O)- wird wie in
den Beispielen 6 bis 15 versponnen, mit der Ausnahme, dass kein Rohr unterhalb der Spinndüse angebracht wird. Die Fäden werden
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durch Luft mit Umgebungstemperatur einem Wasserbad mit 20 C zugeführt, das sich 50 mm unterhalb der Spinndüse befindet. Das
Garn wird dann wie in den Beispielen 6 bis 15 verstreckt.
Beispiel 17 und Vergleichsbeispiel K
Ein gemäss der Beispiele 6 bis 15 gesponnenes Garn wird in
einem Dampfkasten mit einer Länge von 250 mm verstreckt, der mit
gesättigtem Dampf unter einem Druck von 0,7 atü versorgt wird. Der Kasten besitzt schmale Öffnungen, durch welche das Garn eintritt
und ihn verlässt, damit der Dampfdruck aufrecht erhalten wird. Auf dem Garnweg ist kein Abbremsdorn vorgesehen.
Die Beispiele 6 bis 9 und F zeigen die Wirkung der Verstreckungstemperatur
auf das Verstrecken. Wird die Temperatur herabgesetzt, dann wird die maximale Verstreckungsgeschwindigkeit bei einem
gegebenen Verstreckungsverhältnis vermindert. Die Beispiele 6, 10 und 11 zeigen die Wirkung einer Erhöhung des Verstreckungsverhältnisses
auf die maximale Verstreckungsgeschwindigkeit. Die Beispiele G und 7 zeigen die kombinierte Wirkung des Verstrekkungsverhältnisses
und der Temperatur auf die maximale Geschwindigkeit.
Die Beispiele 12, 13, 14, H und I zeigen die Wirkung der Doppelbrechung
sowie der Rohrlänge und-temperatur auf das maximale Verstreckungsverhältnis
bei festgelegter Verstreckungsgeschwindigkeit und -temperatur.
Beispiele 15 und J zeigen die Wirkung der Dichte auf das versponnene
Garn.
Das Beispiel 16 zeigt, dass das Rohr nicht notwendig ist, wenn während des Verspinnens eine genaue Doppelbrechung und Dichte
erzielt werden können.
Die Beispiele 17 und K zeigen ein Verstrecken in Wasserdampf.
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NACHGERGOHT
Bei- | Extru- . sions- temp.°C |
Hohr- länge cm |
Rohrtemperatur 0O |
unten | Aufwik-s·.- lcelge- schw.m/M: |
Dichte g/cm n. |
Doppel brechung χ 10-^ |
Yerstre: kungs- badtemp |
i-Yerstrell-Verstre] kungsge- ί kungs- schw.iri/Μφ· veTh. |
20 | 201 <201 |
- Modul g/dtex |
6 J · 7 5 8 \ 9 F ) |
260 ' | 90 | oben | 180 | 150 | 0.938 | 1.1 | S 125 oc ( 115 ( 105 ( 90 ( 80 |
500 J2 165 ) 120 ) 72 ) 4-5 ) |
20^2 I . 25 | 281 <201 |
260 |
10 ) ί1} |
260 | 90 | 240 | 180 | 150 | O.938 | 1.1 | ( 125 ( 125 C 115 |
60 Ι 201 60 S 281 |
231 | 330 470 470 |
|
12 H 13 |
265 260 265 |
60 60 60 |
240 | 200 200 25O |
■ 500 90 150 C |
O.94O | 3.0 3.8 1.8 |
125 125 125 |
60 60 |
16.61 | ||
H I |
280 260 |
. 50 50 |
250 200 300 |
300 150 |
210 150 |
• O.935 | 1.5 2.6 |
125 125 |
60 ,60 |
24a «■1 |
||
15 J |
290 | 90 90 |
3OQ - 150 |
300 300 |
■ 210 | O.935 O.963 |
1.2 1.2 |
125 125 |
65 | |||
κ; | 300 | kein - Rohr |
300 300 |
90 | 0.939 | 2.0 | 125 | 65 81 |
^ 329 | |||
j 17 J K |
260 260 |
90 90 |
195 . 195 |
150 150 |
- | 1.2 1.2 |
watsüer— "damp£."" mit' 115 |
cn cn - |
||||
0 0
ro ro CVI CVI |
In der Tabelle bedeuten:
1 - Maximales Verstrechungsverhältnis bei den
angegebenen Geschwindigkeiten.
2 - Maximale Verstreckungsgeschwindigkei-t bei
den angegebenen Verstreckungsverhältnissen
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Claims (3)
- - 15 Patentansprüche1 .Werfahren zur Herstellung eines Polyäthylenfadens mit hohem xäeKlul, wobei ein hochdichtes Polyäthylen auf eine Temperatur oberhalb seines Schmelzpunktes erhitzt wird, das Polymere unter Bildung eines Fadens extrudiert wird, der Faden unmittelbar nach der Extrusion der Einwirkung einer Spannung ausgesetzt wird, und der Faden abgekühlt und verstreckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die an das Polymere unmittelbar nach der Extrusion angelegte Spannung derartig gewählt wird, dass sie das Polymere ohne wesentliche Orientierung seiner Moleküle verformt, wobei die Abkühlungsgeschwindigkeit oberhalb 15''C pro Minute beträgt und das Polymere mit einem hohen Verstreckungsverhältriis verstreckt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein hochdichtes Polyäthylen mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von nicht mehr als 200 000 verstreckt wird und der Faden in noch heissem Zustand der Einwirkung einer Zugspannung ausgesetzt und mit einer Geschwindigkeit von mehr als 15°C pro Minute abgekühlt wird, wobei die an den heissen Faden angelegte Spannung und das abschliessende Kühlen derartig gewählt werden, dass ein versponnener Faden mit einer Doppelbrechung (Δ) von nicht mehr als 3 χ 10 und einer Dichte von nicht mehr als 0,96 g/ccm erhalten· wird, und anschliessend der versponnene Faden in einem Fluid bei einer Temperatur T innerhalb eines Bereiches von 90 bis 130 C mit einem Verstreckungsverhältnis X verstreckt wird, wobei X wenigstens 20 beträgt und eine Verstreckungsgeschwindigkeit von wenigstens 60 m pro Minute (200 feet pro Minute), jedoch von nicht mehr als Z-m (ft) pro Minute eingehalten wird, wobeiZ = 200 15 - 4 / (130-T)2 + (X + 5Δ x 103 - 2O)241 15um einen Faden mit einem 0,5 % Sekantmodul herzustellen, der grosser ist als 240 gp dtex.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass während der Extrusion des Polymeren dieses beim Verlassen des Extrudars durch eine Zone aus einem erhitzten gasförmigen Medium mit einer Länge von wenigstens 30 cm (1 foot) geführt wird, wobei das gasförmige Medium in der Nähe des Fadens auf eine Temperatur von wenigstens 130C und wenigstens (95 + 105) Cerhitzt wird, wobei L die Länge der Zone in cm ist, wenn die Länge der Zone weniger als 90 cm beträgt.509837/0847
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