CH350754A - Verfahren zur Herstellung von Gebilden aus Niederdruck-Polyäthylen - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung von Gebilden aus     Niederdruck-Polyäthylen       Es ist bekannt, dass die meisten vollsynthetischen  Fasern im Anschluss an den     Herstellungsprozess    um  ein Mehrfaches     ihrer    Länge     verstreckt    werden, wo  durch sie erst ihre teilweise den Naturfasern über  legenen mechanischen Eigenschaften, insbesondere  hohe Reiss- und     Scheuerfestigkeit,    erhalten. Im all  gemeinen nimmt die Reissfestigkeit bei steigender     Ver-          streckung    zu, während die Bruchdehnung abnimmt.

    Da für viele Einsatzgebiete eine grosse     Reissfestigkeit     der Fasern gewünscht wird, ist man beim     Herstel-          lungsprozess    bestrebt, möglichst hohe Streckver  hältnisse anzuwenden. Leider zeigt sich, dass mit  zunehmender     Verstreckung    die Fadenbrüche während  der     Verstreckung    stark anwachsen, eine Erschei  nung, die ganz besonders für Fäden und     Fasern    aus  Polyäthylen, das nach einem Niederdruckverfahren  gewonnen wurde, gilt.  



  Es ist ferner bekannt, Fäden, Drähte und Bänder  aus     Niederdruck-Polyäthylen    in Wasser oder Luft  bei Temperaturen von 90" C bis zum     Erweichungs-          punkt    der Fäden zu     verstrecken,    wobei die     Ver-          streckung        in    einer Stufe erfolgt.

   Wie die     Erfahrung     zeigt, eignet sich dieses Verfahren gut bei kleineren  Streckverhältnissen, wobei Material von verhältnis  mässig geringer Reissfestigkeit erhalten wird, dagegen  treten bei stärkeren Streckungen zur Herstellung von  mittel- bis hochfestem Material erhebliche Störungen  durch     das    erwähnte häufige Reissen der Polyäthylen  gebilde auf.  



  Es hat sich nun gezeigt, dass sich Gebilde aus       Niederdruck-Polyäthylen,    wie Fäden, Drähte, Bänder  und Folien mit sehr hoher Reissfestigkeit ohne die  genannten Nachteile herstellen lassen, wenn sie in  zwei Stufen gestreckt, und zwar zunächst bei 65 bis    120  C     vorverstreckt    und bei 80 bis 135  C     nach-          verstreckt    werden.

   Die     Nachverstieckung    kann bei  gleicher oder besser bei höherer Temperatur vor  genommen werden als die     Vorverstreckung.    Ein be  sonderer Vorteil des     erfindungsgemässen    Verfahrens  ist,     d'ass    die Gebilde auch bei hohen Geschwindigkei  ten ohne Schwierigkeit     verstreckt    werden. können.  Besonders zweckmässig ist es, wenn man im Ver  hältnis von 1 : 3 bis 1 : 9, vorzugsweise 1 : 4,5 bis  1 : 7,5,     vorverstreckt    und     das        Gesamtstreckverhältnis     1 : 9 bis 1 : 16 beträgt.

   Im allgemeinen     erhält    man  bei einem     Gesamtstreckverhältnis    von 1 : 12 Ge  bilde, die eine sehr gute Reissfestigkeit zeigen.  



  Für die kontinuierliche     Durchführung    der     Ver-          streckung    können die bekannten technischen Streck  apparate, wie z. B.     3-Walzensysteme    oder jeweils  mit Verlegerolle ausgestattete Einlauf- und Aus  laufwalzen, um die der zu verstreckende Faden ge  schlungen wird, zur Anwendung kommen, wobei die       Auslaufswalze    des     Vorverstreckprozesses    die Funk  tion der     Einlaufwalze    für die     Nachverstreckung          übernehmen    kann.

   Die     übertragung    der Wärme  auf die Gebilde kann in     bekannter    Weise mit     Hilfe     von Luft, Dampf oder Flüssigkeiten sowie durch  Berühren mit geheizten Flächen erfolgen, wobei die  Funktion der     berührendbn    Flächen auch von geheiz  ten     Einlaufwalzen    übernommen werden kann. Eine  besonders günstige     Ausführungsförm    besteht darin,  dass eine der beiden oder besser beide     Verstreckun-          gen    in einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, durch  geführt werden.

   Sofern die     Verstreckungen    bei  Temperaturen bis 100  C durchgeführt werden, hat  sich Wasser, als Heizmedium besonders gut be  währt.      Besonders hochfeste Fäden, Drähte oder Bänder  mit hervorragender Gleichmässigkeit werden erhal  ten, wenn die Gebilde bei einer der beiden oder bei  beiden     Verstreckungen    um eine Bremswalze ge  schlungen werden, die zur Lokalisierung der     Ver-          streckung    dient und zwischen den verstreckenden       Walzen    bzw.     Walzensystemen    angeordnet ist. Die       Bremswalze    kann entweder feststehend oder von aussen  angetrieben sein.

   Im letzteren Fall darf     ihre    Um  fangsgeschwindigkeit die der     Einlaufwalzen    nicht  mehr als     20 /o    übersteigen, da sonst die     Ver-          streckzone    von der     Bremswalze    in Richtung der       Einlaufwalzen    abwandert.

   Ferner besteht noch die  Möglichkeit, die     Bremswalze    von dem Faden selbst  antreiben zu lassen, wobei     allerdings    die     Walze    in  geeigneter Weise so zu bremsen ist, dass die     Ver-          streckzone    nicht in Richtung der     Einlaufwalzen    ab  wandert.  



  Man kann die     Verstreckung    der Fäden konti  nuierlich auch so durchführen,     d'ass    man die Aus  lauf bzw.     Verstreckwalze    der ersten     Verstreckung     und die     Einlaufwalze    der zweiten     Verstreckung     wegfallen lässt. Allerdings ist es bei dieser Arbeits  weise erforderlich, dass die     Nachverstreckung    bei  einer mindestens um 5  C höheren Temperatur durch  geführt wird als die     Vorverstreckung.    Es ist hierbei  zweckmässig, auf jeden Fall die erste     Verstreckung     unter Anwendung einer     Bremswalze    durchzuführen.  



  Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können  Fäden, Drähte und Bänder aus     Niederdruck-Poly-          äthylen    ohne Störungen mit einer     Geschwindigkeit     der letzten     Verstreckwalze    von bis zu 300     m/Min.          verstreckt    werden. Derartige Fäden weisen eine Reiss  festigkeit von über 6,5     g/den.    auf.  



  <I>Beispiel 1</I>  Ein Granulat aus     Niederdruck-Polyäthylen    nach       Ziegler    (belgische Patente Nm. 533362, 534792 und  534888) mit einer     Lösungsviskositätszahl     
EMI0002.0040     
    (Lösungsmittel:     Tetralin,    Konzentration 5 g/1, Tem  peratur 120  C) wird mit einer Schneckenpresse bei  280  C durch eine Düse mit einem Durchmesser von  0,7 mm gepresst, der noch warme Faden wird in  kaltem Wasser abgeschreckt und mit einer Ge  schwindigkeit von 16     m/min.    aufgespult.

   Der erhal  tene Draht mit einem Durchmesser von 0,70 mm  wird zur     Vorverstreckung    mehrere Male um eine mit  Verlegerolle ausgestattete     Einlaufwalze    geschlungen  und in ein Wasserbad von 80  C geführt. Der Draht  umschlingt eine im Wasserbad befindliche fest  stehende Bremswalze von 10 cm Durchmesser, die  durch das Wasserbad aufgeheizt wird, um etwa  270  C, und wird anschliessend über eine Auslauf  walze mit Verlegerolle abgezogen.

   Die     Auslaufwalze     der ersten     Verstreckung    ist gleichzeitig die Einlauf  walze für die sich unmittelbar     anschliessende        Nach-          verstreckung.    Bei dieser wird der Faden über zwei         Umlenkrollen    durch ein weiteres Wasserbad von  100  C Temperatur geführt und von einer weiteren  Auslaufwalze mit Verlegerolle mit 250     m/Min.    ab  gezogen. Das Verhältnis der     Vorverstreckung    beträgt  1 : 6,5, das der     Nachverstreckung    1 : 1,85, so dass  eine     Gesamtverstreckung    von 1 : 12 resultiert.

   Die  erhaltenen Fäden besitzen eine Reissfestigkeit von       6,8        g/den.        und        13'%        Reissdehnung.     



  <I>Beispiel 2</I>  Ein Granulat aus     Niederdruck-Polyäthylen    nach       Phillips        (Chemical        Week,        June    4, 1955, Seiten 58,  60 und 62) mit einer     Lösungsviskositätszahl     
EMI0002.0066     
    (Lösungsmittel:     Tetralin,    Konzentration 5 g/1, Tem  peratur 120  C) wird mit einer     Sckneckenpresse    bei  290 C durch eine     25-Loch-Düse    (Lochdurchmesser  0,3 mm). gepresst, die noch warmen Fäden in kaltem  Wasser abgeschreckt und mit einer Geschwindigkeit  von 19     m/Min.    aufgespult.

   Die Fadenschar mit einem  Gesamtdurchmesser von 12 500 den. wird zur     Vor-          verstreckung    um ein     3-Walzensystem    geschlungen  und über zwei     Umlenkrollen    in ein Wasserbad von       90     C geführt und von einem zweiten     3-Walzensystem     abgezogen.

   Anschliessend läuft der Faden im konti  nuierlichen Arbeitsgang zur zweiten     Verstreckung     über mehrere elektrische, auf 110  C aufgeheizte  Metallflächen, die ihn wechselseitig auf eine Länge  von 1,50 m     berühren.    Daraufhin wird er mit einer  Geschwindigkeit von 300     m/Min.    von einem dritten       3-Walzensystem    abgezogen und anschliessend auf  gespult. Die durch das Verhältnis der Umfangs  geschwindigkeit des dritten und ersten     3-Walzen-          systems    gegebene     Gesamtverstreckung    beträgt 1 : 11,  die     Vorverstreckung    beträgt 1 : 8,0.

   Es wird ein       Faden        von    9     g/den.        Reissfestigkeit        und        11%        Reiss-          dehnung    erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Gebilden aus Nie derdruck-Polyäthylen durch Verformen und Ver- strecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebilde bei einer Temperatur zwischen 65 und 120 C vor- verstreckt und anschliessend bei einer Temperatur zwischen 80 und 135 C nachverstreckt werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man im Verhältnis von 1 : 3 bis 1 : 9 vorverstreckt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man im Ver hältnis zwischen 1 : 4,5 und 1 : 7,5 vorverstreckt. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gesamtstreckverhältnis zwi schen 1 : 9 und 1 : 16 beträgt. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verstreckungen in einer Flüs sigkeit durchgeführt werden. 5. Verfahren nach Patentanspruch und Unter anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man als Flüssigkeit Wasser verwendet. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gebilde zur Fixierung der Ver- streckung zwischen verstreckend wirkenden Organen bei der Vor- und/oder Nachverstreckung um eine bremsend wirkende Walze geführt werden.