CH307932A - Verfahren zum Herstellen gefärbter Erzeugnisse aus Polyacrylnitril oder Acrylnitril enthaltenden Mischpolymerisaten. - Google Patents

Description

  Verfahren zum Herstellen gefärbter     Erzeugnisse    aus     Polyacrylnitril    oder     Aerylnitril     enthaltenden Mischpolymerisaten.    Das Auflösen von Polyacrylnitril in Lö  sungsmitteln zur Herstellung von geformten  Erzeugnissen, wie Filmen, Fäden, Bändchen,  Borsten und dergleichen, macht in der Praxis  erhebliche Schwierigkeiten, da das Polyacryl  nitril beim Versuch des Auflösens in den ver  schiedenen hierfür vorgeschlagenen Lösungs  mitteln zur Klumpenbildung oder zum Gela  tinieren neigt, und zwar gleichgültig, ob zum  Lösen niedrigere oder höhere Temperaturen  allgewendet werden. Besonders gilt dies beim  Auflösen von Polyacrylnitril in dem in der  Praxis meist verwendeten Dimethylformamid.  



  Nach den in der Literatur vorhandenen  Angaben sollen für diese Schwierigkeiten vor  allen Dingen die im Dimethylformamid stets  vorhandenen Amine verantwortlich sein. Man  hat daher bereits vorgeschlagen, diese durch  Zusatz von Säureanhy drillen, Aldehyden oder  dergleichen zu binden. Der Zusatz dieser Ver  bindungen zu Dimethylformamid und andern  zum Lösen von Polyacrylnitril in Betracht  kommenden formylierten Aminen bringt je  doch leicht andere Schwierigkeiten mit sieh.  



  Es wurde nun überraschenderweise gefun  den, dass beim Auflösen von Polyacrylnitril  oder Acrylnitril enthaltenden Mischpolymeri  saten in formylierten Aminen, wie     Dimethyl-          formamid,    keinerlei Ballungen entstehen,  wenn dieses Auflösen in Gegenwart von sau  ren, in Lösungsmittel löslichen Farbstoffen  vor sich geht. Unter sauren Farbstoffen sind    in erster Linie saure     Gruppen    enthaltende  Mono- und Polyazofarbstoffe zu verstehen,  doch sind auch andere saure Farbstoffe, die  keine Azogruppen enthalten, wie zum Beispiel  saure Nitro- oder Oxyanthrachinonfarbstoffe,  ferner     Chromkomplexfarbstoffe,    wie die so  genannten     Palatinechtfarbstoffe    und andere,  erfindungsgemäss mit gutem Erfolg verwend  bar.

   Selbstverständlich wird man solche Farb  stoffe wählen, die bei den beim Lösen des       Poly        merisates    und Verformen der Lösung an  gewendeten Temperaturen beständig sind.  Die Mengen der Farbstoffe können innerhalb  weiter Grenzen schwanken, wobei sich der       Farbstoffzusatz    auch nach der Intensität des  gewünschten Farbtons des fertigen Fadens  richten wird. Im allgemeinen sind Mengen  von 2 bis 10  /o, bezogen auf die Menge des       Polyacrylnitrils    oder des     Acrylnitril    enthal  tenden     Mischpolymerisates,    für die angegebe  nen Zwecke geeignet und ausreichend.  



       Überraschenderweise    lässt sich bei Gegen  wart der genannten Farbstoffe schon bei  Temperaturen von 80 bis 90      eilte    vollständige  Lösung     des        Polyacrylnitrils    erzielen, während  sonst. im allgemeinen Temperaturen von 100   und darüber zur gleichmässigen Lösung not  wendig sind. Auch die Lösezeit lässt sich bei       Anwendung    des neuen Verfahrens gegenüber  dem üblichen     Löseprozess    erheblich abkürzen.

    So genügt zur Herstellung einer gefärbten  Lösung gemäss der     Erfindung    trotz der      niedrigen Temperatur eine Lösezeit von 1 bis  2 Stunden, um vollkommen homogene Lösun  gen zu erhalten, während bei dem üblichen  bisher verwendeten Löseprozess 3 bis 4 Stun  den und mehr     erforderlich    sind, um die zu  nächst gelartige Masse in die Form einer  viskosen Spinnlösung zu bringen.  



  Die gemäss der Erfindung hergestellte  Lösung kann sogar bis auf 60  abgekühlt  werden, ohne dass Gelbildung eintritt, wäh  rend ungefärbte Lösungen schon bei erheblich  höheren Temperaturen zu gelatinieren be  ginnen. Die grössere Gleichmässigkeit der er  findungsgemäss hergestellten Lösung zeigt  sich auch beim Verspinnen, da mit Hilfe der  neuen Lösungen gleichmässigere Fäden ge  wonnen werden.  



  Das neue Verfahren bietet besondere Vor  teile bei der Verarbeitung von Abfallfäden.  Diese lösen sieh, wie bekannt, in dem Lösungs  mittel erheblich schlechter als Polyaerylnitril,  so dass Lösetemperaturen von 140  und mehr  erforderlich sind. Bei diesen Temperaturen  werden aber nur gelbe bis braune Fäden er  halten, deren Qualität erheblich hinter der  jenigen von Fäden aus frisch hergestelltem  Polyacrylnitril zurücksteht. Es gibt. daher  bereits eine Anzahl von Vorschlägen, welche  speziell die Auflösung und Wiederverwertung  von Abfallfäden aus Polyacrylnitril betreffen,  doch hat sich keines dieser Verfahren in der  Praxis bisher eingeführt.  



  Bei Gegenwart eines der oben genannten  Farbstoffe gelingt es jedoch, auch Abfall  fäden aus Polyacrylnitril bei erheblich niedri  geren Temperaturen und erheblich rascher  als bisher zu lösen. Diese Beobachtung gilt  auch dann, wenn die Fäden selbst bereits  einen der genannten Farbstoffe enthalten.  



  Die aus solchen Lösungen gewonnenen  Fäden zeigen Festigkeits- und Dehnungseigen  schaften, die denjenigen von Fäden aus frisch  hergestelltem Polyacrylnitril durchaus ent  sprechen, so dass es nach dem Verfahren der  Erfindung erstmals möglich geworden ist,  auch Abfallfäden aus Polyacrylnitril zu hoch  wertigen Textilprodukten zu verarbeiten.    Die nach dem netten Verfahren gewonne  nen Fäden zeigen ganz allgemein eine sehr  gute Farbtiefe und Farbechtheit. Besonders  die     Echtheitseigenschaften    sind wesentlich  besser als beim Anfärben der nach normalen  Verfahren gesponnenen Fäden mit dem  gleichen Farbstoff.  



  Ein weiterer bei dem Verfahren gemäss  der Erfindung erzielter Vorteil liegt in dem  überaus geringen Amingehalt des wieder  gewonnenen Lösungsmittels. Bekanntlich muss  beim Verspinnen von Polyacrylnitrillösungen  das verdampfte, verhältnismässig teure Lö  sungsmittel wiedergewonnen werden. Wäh  rend der Amingehalt des frischen, zur Her  zur Her  stellung der Spinnlösung verwendeten     Di-          methylformamids    nicht über 40 bis 60 mg/1  betragen soll, wenn gute hellfarbige Produkte  erzielt werden sollen, weist das aus dem Spinn  schacht wiedergewonnene Lösungsmittel im  allgemeinen einen Amingehalt von 200 bis  500 mg/l (gemessen als NH3) auf.

   Offenbar  bilden sich die Amine während des Löse- und       Spinnprozesses,    wobei das Lösungsmittel höhe  ren Temperaturen ausgesetzt ist. Die Amine  verursachen sowohl eine     Gelbildung    der  Spinnlösung als auch eine Dunkelfärbung des       gesponnenen    Fadens und müssen daher vor  der     Wiederverwendung    des Lösungsmittels  aus diesem entfernt werden.

   Wird jedoch eine       farbstoffenthaltende    Spinnlösung gemäss der  Erfindung verarbeitet, so weist das     aus    dem       Spinnschacht.    zurückgewonnene     Dimethyl-          formamid    nur einen ganz geringen     Amingehalt     auf, der in der Regel bei 10 bis 20     m,-,        !#l    liegt,  aber sogar bis 0 zurückgehen kann.

   Eine  Reinigung des     zurückgewonnenen    Lösungs  mittels vom Amin ist daher bei Anwendung  des neuen Verfahrens nicht. erforderlich, viel  mehr kann das zurückgewonnene Lösungs  mittel ohne weiteres zum Auflösen neuen       Polyacry        lnitrils    verwendet werden.  



  <I>Beispiel 1:</I>       Polyacry        lnitril    wird in     Dimethylformamid,     in dem     3 /o        Palatinechtgrün    gelöst sind, unter  ständigem Rühren innerhalb 1 bis 2 Stunden  bei 80  zu einer 20 bis     251 /oigen    Lösung      gelöst. Nach der angegebenen Zeit ist eine  völlig homogene Lösung entstanden, die un  mittelbar in einem geheizten Spinnschacht in  an sieh bekannter Weise auf Fäden verspon  nen wird, die dann auf das 10- bis 12fache  in der Hitze verstreckt werden.  



  Die Festigkeit des gesponnenen und     ver-          streckten    Fadens liegt zwischen 40 und 45  Rkm. Der Faden zeigt eine klare dunkelgrüne  Färbung, die hervorragende Echtheitseigen  schaften aufweist.  



  Das aus dem Spinnschacht durch Tief  kühlen der Abluft wiedergewonnene Lösungs  mittel zeigt keinen Gehalt an freien Aminen  und besitzt einen pH-Wert von 6,5. Das  Lösungsmittel kann nach Beseitigung seines  geringen Wassergehaltes, der zwischen 3 und  6% beträgt, sofort wieder zum Lösen von  neuem Polyaerylnitril verwendet werden.  



  Beispiel 2:  Die nach Beispiel 1 erhaltenen Fäden  lassen sich unter praktisch den gleichen Be  dingungen in Dimethylformamid wiederum  lösen und ergeben beim nochmaligen Verspin  nen wiederaum Fäden, welche in ihren textilen  Eigenschaften praktisch den nach Beispiel     l     erhaltenen entsprechen. Ungefärbte Fäden be  dürfen unter sonst gleichen Bedingungen  einer Lösetemperatur von 130  und mehr.  



  Beispiel 3:  Nach gewöhnlichen Verfahren erhaltene  Abfallfäden aus Poly aerylnitril werden in  Dimethylformamid, in dem 3% Diaminsehwarz  B4 gelöst sind, unter ständigem Rühren inner  halb 1 ¸ bis 2 Stunden bei 80 bis 100  zu  einer 20 bis 25 %oigen Lösung gelöst. Die ent-    standene, völlig homogene Lösung wird un  mittelbar in einem geheizten     Spinnschacht    in  an sich bekannter Weise auf Fäden verspon  nen, die dann auf das 10- bis 12fache in der  Hitze verstreckt werden. Man erhält marine  blaue Fäden mit ausgezeichneten Echtheits  eigenschaften. Ohne Zusatz des genannten  Farbstoffes sind erheblich höhere Lösetempe  raturen erforderlich, wobei die Lösung gelbe  bis gelbbraune Fäden liefert.  



  Erhöht man die Menge des Diaminschwarz  B4 auf das Doppelte, so werden tiefschwarze  Fäden erhalten. Das gleiche lässt sich mit  einem Zusatz von 2.     1/o        .Sur        iusschwarz    erreichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Herstellen gefärbter Er zeugnisse aus Polyacrylnitril oder Acrylnitril enthaltenden Mischpolymerisaten, dadurch ge kennzeichnet, dass das Polymerisat in einem ganz oder zum überwiegenden Teil aus forrny- liertem Amin bestehenden Lösungsmittel in Gegenwart eines in letzterem löslichen saurer Farbstoffes gelöst und die Lösung verformt wird. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Polymerisat bei Temperaturen unter 100 C in einen sauren Farbstoff gelöst enthaltendem Di- methylformamid gelöst und die Lösung unter Verdunsten des Lösungsmittels auf Fäden versponnen wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zu lösendes Polymerisat Abfallfäden verwendet werden.