DD205700A1

DD205700A1 - Verfahren zur herstellung feiner polyacrylnitrilfasern mit verbesserten haft-gleit-eigenschaften

Info

Publication number: DD205700A1
Application number: DD24230282A
Authority: DD
Inventors: Klaus-Juergen Schoening; Eberhard Peter; Rudolf Radigk; Siegfried Hartig; Gerhard Siegemund; Burkhard Schmidt
Original assignee: Engels Chemiefaserwerk Veb
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1984-01-04
Also published as: DD205700B1

Abstract

ZIEL UND AUFGABE DER ERFINDUNG IST ES, BEI DER HERSTELLUNG VON POLYACRYLNITRILFASERN MIT ELEMENTARFADENEINHEITEN VON KLEINER 1,7DTEX DIE PROZESSSTUFEN DER NACHBEHANDLUNG NACH DER TROCKNUNG, FIXIERUNG UND PRAEPARATION SO ZU GESTALTEN, DASS BESSERE HAFT-GLEIT-EIGENSCHAFTEN ERHALTEN WERDEN. ERFINDUNGSGAMAESS WIRD DAS POLYACRYLNITRILFADENKABEL NACH DER PRAEPARATION ZUNAECHST EINER BEHANDLUNG MIT ENTSPANNTEM WASSERDAMPF UNTER EINER ZUGSPANNUNG VON 0,2 BIS 0,8KP/KTEX DURCH AUFBRINGEN EINER WASSERDAMPFMENGE VON 0,2 BIS 0,35KG/KTEX . H UND AUFHEIZUNG AUF 55 BIS 85 GRAD CELSIUS UNTERZOGEN, DANACH EINEM KONTINUIERLICH SENKRECHT EINWIRKENDEN LINIENDRUCK VON 35 BIS 80N/CM2 BEI DEN GENANNTEN TEMPERATUREN UNTERWORFEN UND EINER WECHSELDRUCKBEHANDLUNG ZUGEFUEHRT, DIE IN EINEM SCHACHT DURCH ANWENDUNG VON SINUSFOERMIG WECHSELNDEN DRUECKEN VON 45 BIS 70N/CM2 BEI EINEM MITTLEREN WECHSELDRUCKINDEX AM VON 1,15 BIS 1,4 UND ZEITLICHEN INTERVALLEN DER WECHSELDRUCKBEHANDLUNG VON 1 BIS 50S DURCHGEFUEHRT WIRD. UNMITTELBAR DANACH WIRD DAS ELEMENTARFADENKABEL IN 2 BIS 5S AUF TEMPERATUREN KLEINER 50GRAD CELSIUS UNTER BEHANDLUNG MIT KONSTANTEN WECHSELDEHNUNGEN ABGEKUEHLT.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung feiner Polyacrylnitrilfasern mit verbesserten Haft-Gleit-Eigenschaften

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feiner Polyacrylnitrilfasern mit verbesserten Haft-Gleit-Eigenschaften aus Gopolyinerisaten des Acrylnitrils durch Haß- " spinnen, Hecken, Trocknen, Fixieren und Präparieren, mit Elementarfadenfeinheiten von kleiner als 1,7 dtex für die Verarbeitung auf Hochleistungsspinn- und Webmaschinen.

Charakteristik der bekannten technischenLösungen

In der Literatur (Chemiefasern/Textilindustrie 1 (1979) S. 30 - 34; 3 (1979) S. 162; S. 175 - 178; 4 (1981) S· 258; 6 (1981) S. 444; textile Ind. 144 (1980) S. 14; Knitting Internat. (1979) S. 177, 180, 182) werden Einweise auf die Herstellung und die Anwendungsgebiete feiner Polyacrylnitrilfasern gegeben·

Dabei wird festgestellt, daß bei der Verarbeitung derartig feiner Polyacrylnitrilfasern mit Einzelkapillarfeinheiten kleiner als 1,7 dtex in den einzelnen Prozeßstufen der taxtilen Verspinnung vielfach. Leistungsminderungen im Vergleich zu Fasern normaler Feinheit auftreten. Diese Leistungsminderungen sind mit der Entwicklung immer produktiverer Verarbeitungsmaschinen, wie z· B. Hochleistungskarden noch angestiegen, so daß bei der Bandbildung auf Kadiereinrichtungen moderner Bauart bei normalen Arbeitsgeschwindigkeiten nur noch eine ungenügende Bandhaftung gegeben ist· Bei Verminderung der Arbeitsgeschwindigkeit und damit der Leistung entstehen doch vielfach so ungleichmäßige Bänder, daß deren Weiterverarbeitung sowohl auf Ring- als auch' auf OE-Spinn-

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maschinen und auch in der nachfolgenden Weberei durch nicht akzeptable hohe Fadenbruchzahlen gekennzeichnet ist.

Die Ursachen liegen im Prinzip in dem bei feinen Pasern im Vergleich zu solchen normaler Feinheit stark geänderten Verhältnis von Paseroberfläche zu Faservolumen, da der Durchmesser der Paser bei der Errechnung des Volumens in quadratischer Form, bei der Errechnung der Oberfläche jedoch nur mit seinem einfachen Wert eingeht·

Die Auswirkungen dieses geänderten Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen beeinflussen die komplexen Pasereigenschaften in dem Sinne, daß die auf der Fasersubstanz bzw. Faserstruktur beruhenden Eigenschaften in ihrer Wirksamkeit gegenüber den sich aus der Paseroberfläche ableitenden zurücktreten. Besonders die Haft-Gleit-Eigenschaften der Pasern, die das Verhalten der Pasern bei Berührung bzw* bei der Bewegung während der Berührung mit anderen Pasern oder mit den Metallelementen der Verarbeitungsmaschinen kennzeichnen, gewinnen zunehmend an Bedeutung. Man versucht zwar, durch die Anwendung spezieller Präparationsrezepturen oder durch die Entwicklung spezieller Präparationsmittel auch für feine Pasern ein entsprechendes Haft-GIeit-Verhalten zu erzielen. Diese Maßnahme allein bringt jedoch keine zufriedenstellenden Effekte, weil einerseits die gesamten, aus der Kräuselung bzw. Faltelung der Pasern herrührenden Effekte nicht erfaßt werden und andererseits durch stärkeren Auftrag von Präparationsmitteln die Pasern zunehmend zum Kleben einerseits an den Elementen der Verarbeitungsmaschinen, andererseits aber auch an den Hachbarfasern neigen, und damit die Verarbeitung, besonders auf Hochleistungsmaschinen, in wachsendem Ausmaß erschwert wird.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Herstellung feiner Polyacryinitrilfasern mit verbesserten Haft-Gleit-Eigenschaften, die Elementarfadenfeinheiten von kleiner als 1,7 dtex besitzen und für die Verarbeitung auf Hochieistungsspinn- und Webmaschinen geeignet sind·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Faserherstellung die Prozeßstufen der nachbehandlung nach der frocknung, Fixierung und Präparation so zu gestalten, daß feine Polyacrylnitrilfasem mit verbesserten Haft-Gleit-Eigenschaften erhalten werden."

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe «dadurch gelöst, daß in bekannter Weise eine Spinnlösung aus Polymeren oder Copolymeren des Acrylnitrils in Dimethylformamid durch Haßspinnen, Recken, Auswaschen, !Trocknen, Fixieren und Präparieren zu einem Polyacrylnitrilfadenkabel mit Elementarfadenfeinheiten von kleiner 1,7 dtex umgewandelt wird und danach dieses Kabel zunächst einer Behandlung mit entspanntem Wasserdampf unter einer Zugspannung von 0,2 bis 0,8 kp/ktez durch Aufbringen einer Wasserdampfmenge von 0,2 bis 0,35 kg/ktex»h und Aufheizung des Elementarfadenkabels auf 55 bis 85 ⁰O unterzogen wird, danach einem kontinuierlichen senkrecht einwirkenden Liniendruck von 35 bis 80 Έ/cm bei den genannten Temperaturen unterworfen wird und einer Wechseldruckbehandlung zugeführt wird, die in einem Schacht durch Anwendung von sinusförmig wechselnden Drücken von 45 bis 70

H/cm bei einem mittleren Wechseldruckindex ot von 1,15 bis 1,4 und zeitlichen Intervallen der Wechseldruckbehandlung von 1 bis 50 s durchgeführt wird, wobei der

Wechseldruckindex W ist

cL - w - r m -^-

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und W s lichte Weite des Wechseldruckschachtes r a sinusförmig sich reduzierende lichte Weite des

Wechseldruckschachtes bedeuten»

Unmittelbar danach wird das Elementarfadenkabel in 2 bis 5 s auf Temperaturen kleiner 50 ⁰C unter Behandlung mit konstanten Wechseldehnungen, die durch Zugkräfte von 0,01 bis 0,12 kp/ktez verursacht werden, abgekühlt.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird durch Substanzveränderungen an der Oberfläche die äußere Gleichmäßigkeit der Paser offensichtlich derart beinflußt, daß die Haft-Gleiteigenschaften verbessert werden, so daß trotz der hohen Feinheit die erforderlichen sehr guten Terarbeitungseigenschaften in der Spinnerei und Weberei vorhanden sind·

Ausführungsbeispiel

Eine durch Lösungspolymerisation in Dimethylformamid erhaltene Spinnlösung eines temären Copolymeren mit 93*42 Masse- % Acrylnitril, 5,50 Masse-% Metacrylat und 1,08 Masse-% Fatriumallylsulfonat wurde in einem dimethylformamidhaltigem wäßrigen Koagulationsbad zu Kapillaren der Feinheit 1,34 dtes ausgesponnen, um 535 % gereckt, bei 103 C ausgewaschen, um 33 % bei 100 ⁰C nachgereckt, im Bad präpariert und bei 160 ⁰G getrocknet und fixiert· Das auf diese Weise behandelte Elementarfadenkabel wurde einer Wasserdampfbehandlung mit entspanntem Wasserdampf von 0,26 kp/ktex.h bei gleichzeitiger Behandlung mit Dehnung sbeanspruchung, die durch Zugspannung von 0,350 kp/ ktez hervorgerufen wurde. Anschließend erfolgte kontinuierlich senkrecht auf das Fadenkabel die Einwirkung eines Liniendruckes von 55 H/cm , das Einführen des Elementarfadenkabels mit 78 ⁰C in einen Wechseldruckschacht, in dem konstante DruckSchwellungen im Bereich von 50 bis 60 H/cm bei einem Wechseldruckindex von 1,24 - 4,2 %

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während Zeitintervallen von 35 s herrschten. ITach diesen Verfahrensschritten wurde innerhalb von 3,5 s unter Behandlung mit konstanten Wechseldehnungen, erzeugt durch Zugspannungsschweliungen im Bereich von 0,012 bis 0,028 kp/ktex, die !fadenschar auf 44 ⁰G abgekühlt· Die so behandelten Slementarfadenkabel wurden in 38 mm Stapellänge geschnitten und in Hochdruckballen versandfertig verpackt· Auf diese Weise wurden einfach und wirtschaftlich erwünschte Substanzveränderungen an der Oberfläche der Pasern derart erzielt, daß sich diese Veränderungen in die für textile Faserstoffe übliche und auch notwendige Gleichmäßigkeit der Ungleichmäßigkeit als Grundvoraussetzung für eine einwandfreie Verarbeitung einordneten· Werden nicht alle Bereiche gleichzeitig eingehalten, so kommt es nicht zur Ausbildung der erwünschten Haft-Gleit-Eigenschaften.

Claims

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- β Erfindung sanspruch

Verfahren zur Herstellung feiner Polyacrylnitrilfasern mit verbesserten Haft-Gleit-Eigenschaften aus Copolymerisaten des Acrylnitrils durch Haßspinnen, Recken, Auswaschen, Trocknen, Fixieren und Präparieren, mit EIementarfadenfeinheiten von kleiner 1,7 dtex, gekennzeichnet dadurch, daß das getrocknete, fixierte und präparierte Sleinentarfadenkabel einer hydrothennischen Hiederdruckbehandlung unter einer Zugspannung von Q,2 bis 0,8 kp/ktex unterzogen und dabei auf 55 bis 85 ⁰C aufgeheizt, danach einem kontinuierlich senkrecht einwirkendem Liniendruck von 35 bis 80 Έ/cm ausgesetzt, anschließend mit der genannten Elementarfadentemperatur einer Tiechseldruckbehandlung zugeführt wird, die in einem Schacht durch Anwendung von sinusförmig wechselnden Drücken von

45 bis 70 Ή/cm bei einem mittleren Wechseldruckindex ec _ von 1,15 bis 1,4 und zeitlichen Intervallen der Wechseldruckgehandlung von 1 bis 50 s durchgeführt wird und unmittelbar danach in 2 bis5 s auf Temperaturen kleiner 50 ⁰C unter Behandlung mit Wechseldehnungen, hervorgerufen durch Zugkräfte von 0,01 kp/ktex bis 0,12 kp/ ktex, abgekühlt werden, wobei der Wechseldruckindex

m W- r ist

oL

W a lichte Weite des Wechseldruckschachtes r = sinusförmig sich reduzierende lichte Weite des

Wechseldruckschachtes
bedeuten.

Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrothermische Behandlung durch Aufbringen einer Wasserdampfmenge von 0,2 bis 0,35 kg/ktex.h und gleichzeitige Aufheizung des Elementarfadenkabels auf 65 bi3 85 ⁰C und Dehnungsbeanspruchung erfolgt«