DE1660599A1

DE1660599A1 - Verfahren zur Herstellung eines Spaltfaserprodukts

Info

Publication number: DE1660599A1
Application number: DE19661660599
Authority: DE
Inventors: Ole-Bendt Rasmussen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-02-23
Filing date: 1966-07-06
Publication date: 1971-10-21
Also published as: IL25217A; SE334434B; GB1148382A; US3499822A; NL6602387A; FI48994C; FI48994B; CH490452A; DK128613B; DE1669522A1

Description

Di. A. ULLRICH · Di. T. ULLRICH

f ATtNTANWXtTE <9 HEIDELiERO, Gai**re*hno6· 3

F«mtpr*ciiari |Μβ3Ι) 3S3S - Τ·Ι·§Γ0»ιη>αοΓ·«»·ι UUTATENT Ole-Bendt RASI-IUSSEIT, 24 Eugaarken, ff a r u m / Dänemark Verfahren zur Herstellung eines Spaltfaserprodukt8.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einea SpaltfaserProdukts aus einen kristallinen Polyamid oder Polyester.

Der Ausdruck "Spaltfasern" wird normalerweise für Stapelfasern oder fasrige Hetzwerke verwendet, die durch Aufspaltung ausgerichteter 3?ilme oder ausgerichteter verhältnismässig dicker fäden unter Verwendung der Spaltbarkeit infolge der Ausrichtung hergestellt sind -

Diese genannten fasrigen Netzwerke können dreidimensionale oder zweidimensional Gebilde sein und können entweder ein ungewebter Stoff, ein Garn oder ein Füllmaterial in flockenartiger Porm sein. Die mechanischen Verfahren für die Spaltung in Pasern bestehen, wie bekannt ist, entweder in einer Ver~ drehung, einem Aufschlagen, einer Ultraschallanwendung, einem seitlichen Ziehen, einer Längsausammenpressung oder einem Längssiehen bei verhältniöKiäsaig niederer Temperatur oder über einer scharfen Kante.

Einige ausgerichtete Polymere, beispielsweise lineares Polyäthylen, kann zumindest in grobe Fasern durch eine solche mechanische Behandlung gespalten werden. Ausgerichtete Polyamide oder Polyoster sind ohne Verbesserung der Spalt-

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fähigkeit jedoch ausserordentlich schwierig in irgendeiner Weise mechanisch zu spalten. Fasern solcher Polymere eind jedooh besonders wertvoll für Textilzwecke und der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht sich daher auf ein Verfahren, in welchem die Spaltfasermassnahmen auf die Polyamide und Polyester angewendet werden unter Verwendung einer neuen billigen und einfachen Verfahrensweise zur Verbesserung der Spaltfähigkeit der Polymeren.

Aue diesem Grunde besteht das vorliegende Verfahren in der Extrudierung einer flüssigen kolloidalen Mischung des Polyamide oder Polyester» mit Polyoxyäthyleif in Film- oder Fadenform unter Ausziehen der einzelnen Teilchen der Mischung in PIiessrichtung in eine längliche Sestalt und durch Ausrichtung derselben» Kühlung des erhaltenen geschmolzenen PiImB oder Fadens, damit die verlängerten Polyamid- oder Polyesterteilchen durch Kristallisation koagulieren, und Aufspaltung des verfestigten Filme oder Fadens in Fasern vor oder nach Lösen wenigstens des Hauptteile des Polyoxyäthylena.

ils Beispiele für Icristalline Polyamide, auf die das vorliegende V_erfahren angewendet werden kann, können genannt werden.» Polycäprolactam und Polyhexamethylenadipinamid und ein gefeigäeter Polyester ist beispielsweise Polyäthylenterephthalafc. * . _

Der Ausdruck "Polyoxyäthylen¹¹ eon Polymerisationsprodukte von Xthylenoxyd mit Molekulargewichten zwischen 20.000 und 4.000.000 bezeichnen. .

Die Beimischung von Polyoxyäthylen zum Polyaaid oder Polyester kann in geschmolzenem Zustand mit Hilfe eines oder eines Extruders mit Hilfsmitteln zum Kneten oder in? ahn licher Weise durchgeführt werden₅ wobei das Misoken bo »oxg*·

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fältig geschehen muss, dass die einzelnen Teilchen im Gemisch kolloidal werden, d.h. Dimensionen unterhalb etwa 1 /U besitzen·

Das Ausziehen und Ausrichten der Teilchen findet teils während des Durchgangs des geschmolzenen Gemische zur Extruderform,, teilweise v/ährend der Extrudierung seihst infolge Verringerung des Drucks, wenn die geschmolzene Mischung die Form verlässt, statt und kann weiter beeinflusst/werden durch Strecken des extrudierten Films oder Fadens.

Die Koagulation durch Kristallisation beim Kühlen des noch flüssigen Films oder Fadens führt .zu einem !''achstum der anfangs gebildeten Kristalle au kristallinen faden- oder nadeiförmigen Aggregaten mit einer Dicke zwischen l/U u. 20 /u, die voneinander durch das Polyoxyäthylen getrennt sind.

Das Kühlen wird zweckmässig langsam unter Verwendung erhitzter Walzen oder erhitzter Flüssigkeit bei einer Temperatur unterhalb des kristallinen Schmelzpunkts des Polyamids oder Polyesters durchgeführt. - - - · -'

Die Fasern sind sozusagen vorgebildet durch die Koagulation und Kristallisation der ausgezogenen kolloidalen Polymerteilchen und die Aufspaltung wird wirksam in Gang gebracht durch Lösen des Materials zwischen den so gebildeten faden- oder nadeiförmigen kristallinen Körpern. Das letztere ist andere!*' seits immer wechselseitig verstrikt oder querverbunden durch Verzweigungen und auf diese Weise wird das Gebilde niemals _t in Stücke zerfallen, wenn das Polyoxyäthylen gelöst wird. Ein Netzwerk von sehr feinen Fasern"wird Jedoch "leicht durch die nachfolgende mechanische Auf spaltung hergeatallfi-iJach Wünsch ist es auf diese Weise .möglich.,· regelräGsige Hetzwerike herzustellen, die sich nach drei Dimensionen erstrecken und eine

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durchschnittliche Faserdicke bis herab zu wenigen /U und eine durchschnittliche Masch.enwe.ite bis herab zu etwa 20 bis 50 Ai besitzen« ·

Pur den Fall, dass das zu spaltende Material ein Film ist, besteht die zweckmässige Durchführungsweise für die Aufspaltung im allgemeinen darin, das Material zwischen einem Paar Gummiebei_: flächen einzuklemmen, die dann senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zur Ausrichtungsrichtung des Films gestreckt werden·

·-- In einer zweckraässigen Ausführungsform des vorliegenden

Verfahrens wird eine flüssige kolloidale Mischung mit etwa 10 bis 5Ö Gew.-^ Polyöxyäthylen extrudiert. Dies führt zu einem Film oder Faden, der besonders leicht nach dem Lösen des Polyoxyäthylens zu spalten ist.

Wenn das faeerbildende Polymer ein Polyester ist, neigt eine kühlung dazu, während der Film oder der Faden sich in festem Zustand vor der Spaltung befindet, eine ausgeprägtere faerige Mikroetruktur zu erzeugen.

Das Spannungsfreimacheη wird zweclonassig bei einer Temperatur im Bereich zwischen dem Schmelzpunkt des Polyoxy- ^ äthylene, 65 bis 75°0, und dem des Polyesteis durchgeführt.

Es ist selbstverständlich, daes das Verfahren gemäss der vorliegenden' Br finduag auf eine betonte Verringerung der Verträglichkeit bei der Kristallisation gegründet ist. Eine ähnliche Wirkung kann bei Verwendung anderer Polymere als Polyoxyäthylen erreicht werden, wenn die genannten Polymere für diesen Zweck "nach Mass" sind, Polyoxyäthylen ist aber für den vorliegenden Fall besonders geeignet, da es billig und überraschend wirksam ist. Die Herstellungskosten dea Polyoxyäthylens sind verhältnisEiässig gering und das Polymer ißt in billigen lösungsmitteln wio Waeser, löslich. Das Lösen in Wasser findet mit hoher Ge-

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eohwindigkeit statt und das Polymer kann leicht niedergeschlagen werden, "beispielsweise durch Erhitzen des Wassers auf 9O°ö*oder noch besser durch Aussalzen. Die thermische Stabilität .bei der für.die Sxtrudierung erforderlichem- Temperatur ist ebenfalls genügend hoch. Ton besonderer Bedeutung ist aueh die grosse Fähigkeit des Polyoxyäthylens.zur Bildung kolloidaler Mischungen mit anderen Polymeren.

Zur Herstellung einer betont fasrigen 3?orm von kolloidalen micellartigen Teilchen soll die Schmelzviekosität des

• -

Polyaaids oder Polyesters awickmässig verhältnismässig hoch sein, beispielsweise entsprechend einem Schmelzindex von 0,5 bis 3 g beim luefHessen in 10 Minuten, gemessen nach ASTM Nr* 01238*571, Bedingung K genäse ASTM, aber abgeändert auf eine Temperatur von 50⁰C über dem Schmelzpunkt des polymers· -

l)i· Schmelaviskosität des Polyoxyäthylens soll sweckmäesig eine» Schmelzindex entsprechen von 0,1 bis 20 g in 10 Minuten, gemessen goaäse Bedingung E, der ASTl, d.h. etwa 2 bis mal niedriger ala derjenige des Polyamids oder Polyesters.

Beispiel

2)er 2U spalttnie Film wird aue 65 % Polyc*]5rolactan sit^% Schmelzindex 1,7 (Teetbedingung K gemäee ASTH) und 35 £ Polyoxyäthylen alt Schmelzindex 5,3 (gemäss vorstehender Testbedingung) hergestellt.

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Claims

- 6 P a t*e ntaneprüche

Ii) Verfahren zur Herstellung eines Spaltfaserprodukts aus einem kristallinen Polyamid oder Polyester, dadurch gekennzeichnet, ^ dass man eine flüssige kolloidale Mischung des Polyamids oder Polyesters mit Polyozyäthylen in Form eines Filme oder Fadens extrudiert, diesen in der Flieserichtung der einzelnen !Teilchen der Mischung in eine längliche Gestalt auszieht afc oder diese ausrichtet, den erhaltenen geschmolzenen Film oder Faden kühlt, um die verlängerten'Polyamid- oder Polyesterteilchen durch Kristallisation zur Koagulation zu bringen und den verfestigten Film oder Faden vor oder nach lösen wenigstens des Hauptteils des Polyo^yäthylens spaltet.
2.) V_erfahren nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine flüssige kolloidale Mischung mit 10 bis 50 # Polyoxyäthylen zur Extrudierung verwendet.

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