<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Textilfasern aus kristallinen Polyolefinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mono-und Plurifilamenten aus kristallinen
Olefinpolymeren und insbesondere aus mit stereospezifischen Katalysatoren bereitetem Polypropylen.
In früheren eigenen Patentschriften wurde bereits die Herstellung von Mono-und Plurifilamenten durch
Extrudieren von Olefinpolymeren, insbesondere Polypropylen, im geschmolzenen Zustand beschrieben.
Die nach den bekannten Verfahren erhaltenen Mono- und Plurifllamente besitzen bereits eine be- trächtliche Zugfestigkeit, welche jedoch im allgemeinen nicht über 6 - 7 g/den liegt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Textilfasem aus kristallinen Polyole- finen, gegebenenfalls in Mischung mit organischen oder anorganischen Pigmenten, Stabilisatoren und/oder
Stickstoff enthaltenden Färbemodifikatoren, durch Extrudieren der geschmolzenen Masse durch eine
Spinndüse und nachfolgendes Verstrecken, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die durch Extrudieren der geschmolzenen, im wesentlichen auf kristallinen Polyolefinen basierenden Masse erhaltenen Fasern nach Verlassen der Spinndüse auf einer Temperatur zwischen 130 und 300 C gehalten werden, danach verstreckt und den Stabilisierungs- und Fertigbehandlungen unterworfen werden.
Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform wird als kristallines Polyolefin ein im wesentlichen aus isotaktischen Makromoleküle bestehendes Polypropylen mit einer Grenzviskosität zwischen 2 und 5 verwendet.
Zweckmässig wird zur Durchführung des Verfahrens eine rohrförmige Vorrichtung nach der Spinndüse angeordnet, die bei einer Temperatur von etwa 130 bis 3000C gehalten wird und durch welche die aus der Spinndüse ausgepressten Fäden geführt werden.
Die rohrförmige Vorrichtung muss unmittelbar unterhalb der Spinndüse angeordnet werden, einen um 2 - 5 cm grösseren Durchmesser als den Spinndüsendurchmesser und eine Länge von 2 cm bis 1 m besitzen.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann sowohl auf Polyolefine, insbesondere Polypropylen, als auch auf Mischungen von Polyolefinen mit Färbemodifikatoren, Stabilisatoren, Mattierungsmittel, Pigmenten, Farbstoffen u. ähnl., angewendet werden.
Als Färbemodifikatoren werden vorzugsweise durch Kondensation von Epichlorhydrin mit Aminen erhaltene basische Stickstoffverbindungen verwendet ; als Stabilisator wird eine Mischung, bestehend aus 0, zo (vom Gewicht des Polymers) eines aliphatischen Thioesters, einem Dialkylphenolsulfid und Kal- ziumstearat, bevorzugt.
Die extrudierten Fasern werden danach mit Streckverhältnissen zwischen 1 : 2 und 1 : 10 bei Temperaturen zwischen 80 - 1500C in mit Heissluft, Dampf oder einem ähnlichen Medium beheizten Streckvorrichtungen oder über einer erhitzten Platte verstreckt.
Nach dem Verstrecken können die Fasern den thermischen Formstabilisierungsbehandlungen unter den Bedingungen der freien oder gehinderten Schrumpfung, sowie den üblichen Endbehandlungen unterworfen werden.
Die aus Mischungen von Polyolefinen mit Färbemodifikatoren erhaltenen Fasern können vor oder nach
<Desc/Clms Page number 2>
dem Verstrecken der Einwirkung von Formaldehyd, Diisocyanaten, Diepoxyverbindungen u. ähnl. unterworfen werden.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Beispielen.
In den Einzelheiten der praktischen Durchführung der Erfindung können viele Veränderungen und Abweichungen vorgesehen werden ohne von Inhalt und Ziel der Erfindung abzuweichen.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne sie jedoch hierauf zu beschränken. Beispiel 6 ist hiebei angeführt, um die kritische Grenze der erfindungsgemässen Behandlung zu zeigen. Tatsächlich konnte überraschenderweise festgestellt werden, dass eine Behandlung unterhalb 1300C in merklicher Weise die Zugfestigkeit der Polypropylenfasem herabsetzt.
<Desc/Clms Page number 3>
Tabelle
EMI3.1
<tb>
<tb> Zusammensetzung <SEP> der <SEP> Mischung <SEP> : <SEP> Beispiel <SEP> 1 <SEP> Beispiel <SEP> 2 <SEP> Beispiels <SEP> Beispiel <SEP> 4 <SEP> Beispiel <SEP> 5 <SEP> Beispiel <SEP> 6 <SEP>
<tb> a) <SEP> Polypropylen <SEP> % <SEP>
<tb> Grenzviskosität <SEP> (bestimmt <SEP> in
<tb> Tetrahydronaphthalin <SEP> bei <SEP> 130oC) <SEP> 3, <SEP> 00 <SEP> 2, <SEP> 50 <SEP> 3, <SEP> 00 <SEP> 3, <SEP> 00 <SEP> 2, <SEP> 00 <SEP> 3. <SEP> 00 <SEP>
<tb> Aschegehalt <SEP> 0,01 <SEP> % <SEP> 0,02 <SEP> % <SEP> 0,01 <SEP> % <SEP> 0,04 <SEP> % <SEP> 0,02 <SEP> % <SEP> 0,01 <SEP> %
<tb> Rückstand <SEP> nach <SEP> Heptanextraktion <SEP> 94, <SEP> 00% <SEP> 94, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 94,00 <SEP> % <SEP> 95,6 <SEP> % <SEP> 96, <SEP> 1 <SEP> % <SEP> 94. <SEP> 00% <SEP>
<tb> b) <SEP> Kalziumstearat0, <SEP> 30, <SEP> 30, <SEP> 30, <SEP> 30, <SEP> 30.
<SEP> 3 <SEP>
<tb> c) <SEP> Stabilisator <SEP> %
<tb> Laurylthiodipropionat <SEP> 0,6 <SEP> 0,6 <SEP> 0,5 <SEP> 0,6 <SEP> 0,5 <SEP> 0,6
<tb> 4, <SEP> 4'-Thiobis-3-gert.butyl-metacresol <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,2
<tb> Spinnbedingungen <SEP> : <SEP> Schneckentemperatur <SEP> 230 C <SEP> 230 C <SEP> 230 <SEP> 240 C <SEP> 230 <SEP> 230
<tb> Spinnkopftemperatur <SEP> 235 C <SEP> 230 C <SEP> 230 C <SEP> 240 C <SEP> 240 C <SEP> 235 C
<tb> Spinndüsentemperatur <SEP> 285 C <SEP> 270 C <SEP> 250 C <SEP> 295 C <SEP> 285 C <SEP> 285 C
<tb> Spinndüsentyp <SEP> 40/0,8x16 <SEP> mm <SEP> 40/0,8x16 <SEP> mm <SEP> 50/1,3x26 <SEP> mm <SEP> 20/0,4x8 <SEP> mm <SEP> 20/0,4x0,8 <SEP> mm <SEP> 40/0,
8x16 <SEP> mm
<tb> Temperatur <SEP> der <SEP> erhitzten
<tb> rohrförmigen <SEP> Vorrichtung
<tb> unterhalb <SEP> der <SEP> Spinndüse <SEP> 160 C <SEP> 140 C <SEP> 130 C <SEP> 280 C <SEP> 270 C <SEP> 110 C
<tb> Maximaldruck <SEP> (kg/cm2) <SEP> 30 <SEP> 25 <SEP> 30 <SEP> 45 <SEP> 35 <SEP> 30 <SEP>
<tb> Aufwickelgeschwindigkeit
<tb> (m/min) <SEP> 600 <SEP> 600 <SEP> 80 <SEP> 240 <SEP> 320 <SEP> 600
<tb> Streckbedingungen <SEP> :Temperatur <SEP> 130 C <SEP> 130 C <SEP> 150 C <SEP> 130 C <SEP> 135 C <SEP> 130 C
<tb> Medium <SEP> Dampf <SEP> Dampf <SEP> Dampf <SEP> Warmluft <SEP> Warmluft <SEP> Dampf <SEP>
<tb> Streckverhältnis <SEP> 1 <SEP> :8,3 <SEP> 1:8,5 <SEP> 1:10 <SEP> 1:6,28 <SEP> 1:10 <SEP> 1:8,3
<tb> Eigenschaften <SEP> der <SEP> verstreckten <SEP> Faser <SEP> :
<SEP>
<tb> Zugfestigkeit <SEP> (g/den) <SEP> 9 <SEP> 8, <SEP> 8 <SEP> 9, <SEP> 514. <SEP> 5 <SEP> 11, <SEP> 5 <SEP> 5. <SEP> 8 <SEP>
<tb> Dehnung <SEP> (%) <SEP> 18 <SEP> 20 <SEP> 12 <SEP> 23 <SEP> 20 <SEP> 14
<tb>