DE2130451A1

DE2130451A1 - Verfahren zur Herstellung von Garn aus Polytetramethylenterephthalat

Info

Publication number: DE2130451A1
Application number: DE19712130451
Authority: DE
Inventors: Patterson Joseph Higgins
Original assignee: Fiber Industries Inc
Current assignee: Fiber Industries Inc
Priority date: 1970-06-22
Filing date: 1971-06-19
Publication date: 1971-12-30
Also published as: GB1354564A; NL7108566A; BE768864A; FR2099292A5; CA951479A

Description

DR.-ING, VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DiPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER . DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 17.6.1971 Ke/Ax/Hz

Fiber Industries, Inc., Charlotte , North Carolina (U.S.A.),

Verfahren zur Herstellung von Garn aus Polytetramethylen-

terenhthalat

Polytetramethylenterephthalatgarn ist auf Grund seiner ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften und seiner ausgezeichneten Färbbarkeit sehr wertvoll. Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Spinnen und Verstrecken eines Garns, das zu wenigstens 85 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat besteht.

Bei der normalen Verarbeitung von schmelzgesponnenen Polymeren zu Fasern ist es zweckmäßig, die Spannung in den aus der Düse austretenden Fäden möglichst niedrig zu halten und dennoch das Material auf eine Spinnspule zu wickeln, denn die Anwendung niedriger Spannungen verbessert die Gleichmäßigkeit und hält die Orientierung der frisch gesponnenen Fäden gering, und eine geringe Orientierung der frisch gesponnenen Fäden ermöglicht verhältnismäßig hohe Heckverhältnisse und eine erhöhte Produktionsleistung. Eine typische Lehre des Standes der Technik in dieser Hinsicht wird beispielsweise in der USA-Patentschrift 5 361 859 gegeben.

109853/1680

-z-

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß Polymere, die zu wenigstens 85 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat bestehen, nicht unter den Bedingungen, die bisher für die Verarbeitung beispielsweise von Polyathylenterephthalaten galten, verarbeitet werden können. V/enn das erstgenannte Polymere unter Bedingungen (die zur Berücksichtigung von Unterschieden in den Schmelzpunkten korrigiert worden sind), die normalerweise für das letztgenannte Polymere angewandt werden, schmelzgesponnen wird, kristalliert beispielsweise das hergestellte Garn auf der Spule, wodurch der Faden langer wird und schließlich von der Spule gleitet. Eine solche Spinnspule kann nur mit äußerster Schwierigkeit und umständlicher Handhabung weiterverarbeitet werden. Wenn das Material vorsichtig gehandhabt und versucht wird, den VerStreckungsprozeß zu vollenden, wird das Garn langer, wenn es erhitzt wird. Eine VerStreckung mit heißen Lieferrollen ist dann unmöglich, weil das Spinngut zur heißen Rolle zurückschlägt, wodurch eine Verschlingung und Verwicklung entsteht, die zu katastrophalen Brüchen des Fadenmaterials führt. Die Verwendung einer kalten Lieferrolle allein ist auf Verfahren beschränkt, bei denen mit einem niedrigen Streckverhältnis (weniger als etwa 1,6) gearbeitet wird, da eine Kaltverstreckung mit höheren Verhältnissen zu dicken und dünnen Teilen im Garn und zu einem ungleichmäßigen Produkt führt. Andere Verstreckungsverfahren, z.B. die Verwendung von Dampfstrahlen oder die Verstreckung mit Heißluft, erfordern spezielle Apparaturen und sind im großen Maßstab umständlich. Die Verwendung beispielsweise von Dampfstrahlen ist nachteilig, weil sie kostspielig ist, eine starke Wärme- und Geräuschentwicklung auftritt und das Garn bis zu einem Punkt kristallisiert wird, bei dem es nicht wirksam texturiert werden kann. Bei Verwendung beispielsweise eines erhitzten Schuhes ist das Verfahren sehr schwierig durchführbar. Sie Verwendung eines Dampfkonditionierrohres beim Spinnen verhindert zwar die Kristallisation auf der Spule,

109853/1690

ermöglicht jedoch nicht unbedingt den Abzug des Materials von einer heißen Lieferwalze.

Gegenstand der Erfindung ist ein einfaches wirtschaftliches Verfahren zum Spinnen und Verstrecken von Polymeren, die zu wenigstens 35 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat bestehen, zu Garnen. Das Verfahren gemäß der Erfindimg zur Herstellung von Garn, das zu wenigstens. 85 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat besteht, mit einem Gesamttiter des frisch gesponnenen Materials von etwa 80 bis 7OO den ist durch die folgenden Stufen gekennzeichnet:

1) Man stellt ein zu wenigstens 85 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat bestehendes Polymeres her, das eine relative Viskosität von etwa 10 bis 50 hat,

2) man preßt etwa 5 bis 70 Fäden dieses Polymeren durch eine Spinndüse, v/ob ei

a) die Spinntemperatur etwa 24-0 bis 280°C beträgt und

b) die ausgepreßten Fäden mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von etwa 305 bis 3050 m/Minute abgezogen werden, und

3) verstreckt anschließend die Fäden bei einem Streck- · Verhältnis von etwa 1,0 bis 5»0, wobei man die Fäden während des Verstreckens über eine bei etwa 60 bis 180⁰C gehaltene Lieferwalze führt,

mit der Maßgabe, daß die Spannung der ausgepreßten Einzelfäden (gemessen in einem Abstand von etwa 178 cm von der Austrittsfläche der Spinndüse) wenigstens 0,09 g/Faden und die Gesamtspannung des Spinngutes (d.h. die Spannung des Garnbündels) wenigstens -0,4 + 0,00174 (Gesamttiter des frisch gesponnenen Garns) + 0,052 (relative Viskosität des Polymeren) - 0,0366 (Spinntemperatur in ⁰G) + 0,1414 (Zahl der ausgepreßten Faden) + 0,00381 (Aufwickeige-

109853/1690

schwindigkeit in Fuß) - 0,000000332 (Aufwickelgeschwindig-

'P-

keit in Fuß) beträgt. ,

Es wurde Überraschendervreise gefunden, daß durch eine verhältnismäßig hohe Spannung, die auf das Spinngut ausgeübt wird, in Verbindung mit.den anderen hier beschriebenen Verfahrensbedingungen ein Garn mit ausgezeichneten Festigkeitseigenschaften, ausgezeichneter Färbbarkeit und guter Gleichmäßigkeit gebildet wird. Das nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Produkt hat auch bei hohen Aufwickelgeschwindigkeiten eine gute Gleichmäßigkeit. Dies ist unerwartet angesichts des Verhaltens von Polyäthylenterephthalat, bei dem die Qualität des hergestellten Garns mit steigenden Aufwickelgeschwindigkeiten deutlich schlechter wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung hat somit wenigstens zwei Unterschiede gegenüber den Verfahren zur Herstellung von Polyäthylenterephthalatgarn: Es wird mit verhältnismäßig hohen Spannungen, die auf die gesponnenen Fäden ausgeübt werden, und mit verhältnismäßig hohen Aufwickelgeschwindigkeiten durchgeführt. Mit dieser Arbeitsweise würde beim Spinnen und Verstrecken von Polyäthylenterephthalat ein Polyäthylenterephthalatgarn mit schlechten Eigenschaften erhalten, während sie zu einem Polytetramethylenterephthalatgarn mit ausgezeichneten Eigenschaften führt.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung besteht das zu spinnende und zu verstreckende Garn zu wenigstens 85 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat. Dieses Polymere kann diirch Umsetzung von Terephthalsäure oder ihren Alkylestern mit einem Polymethylenglykol der Formel HO(GHp) OH, in der η eine ganze Zahl von 2 bis 8 ist, hergestellt werden. Wenigstens 85% dieses Polymeren werden aus einem Glykol gebildet, in dem η für 4(1,4-Butandiol) steht. Die restlichen 15% können teilweise oder ganz aus Äthylenglykol, Trimethylenglykol, 1,4-Butandiol u.dergl. gebildet werden. Das Polymethylenglykol·, das verwendet wird, um diese rest-

109853/1690

lichen 15% teilweise oder ganz zu bilden, kann ganz oder teilweise durch andere Glykole, z.B. 1,4—Cyclohexandi- , methanol und 1,4—Bis-(2-hydroxyäthyloxy)benzol, ersetzt werden. Vorzugsweise werden nicht mehr als etwa 10% des Polymeren aus einem Glykol gebildet, das kein Polymethylenglykol ist.

Auch andere Dicarbonsäuren und ihre Ester können zur Herstellung des beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Polymeren verwendet werden. Beispielsweise kann man etwa 1 bis 10 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der zur Herstellung des Polymeren verwendeten Terephthalsäure oder ihres Dialkylesters) einer Dicarbonsäure der Formel

COOH COOH

HOOC-R-COOH,

COOH

worin R ein Alkylenrest mit etwa 2 bis 16 C-Atomen ist, verwenden. Wenn diese Dicarbonsäure bei der Herstellung des Polymeren verwendet wird, beträgt ihre Menge vorzugsweise etwa 3 bis 8 Gew.-%. Beispiele geeigneter Dicarbonsäuren zur Herstellung des beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Polymeren sind Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Pimelinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure und Isophthalsäure. Bei Verwendung einer oder mehrerer dieser Dicarbonsäuren werden solche der Formel HOOC-R'-COOH, in der R¹ ein Alkylenrest mit etwa 4- bis 10 C-Atomen ist, bevorzugt, wobei Säuren dieser Formel, in der R¹ ein Alkylenrest mit 4· C-Atomen ist, besonders bevorzugt werden.

Vorbehaltlich der oben genannten Begrenzung (wenigstens 85 Gew.-% des Polymeren bestehen aus Polytetramethylenterephthalat) kann das beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Polymere außer den vorstehend genannten Verbindungen noch andere Verbindungen, z.B. Zusätze zur Ver-

109853/1690

besserung der Färbbarkeit, Mattierungsmittel, Antistatikmittel und optische Aufheller, enthalten·

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Polymere im. wesentlichen, d.h. zu wenigstens 95 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat ·

Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden vorzugsweise Garne mit einem "Gesamttiter" von etwa 80 bis 700 hergestellt. Der "Gesamttiter" ist das Gewicht von 9000 m Garn in Gramm. Vorzugsweise beträgt der Gesamttiter des erfindungsgemäß hergestellten Garns etwa 100 bis 550 den, wobei ein Gesamttiter von etwa 150 bis 450 den besonders bevorzugt wird.

Verfahren zur Herstellung von Tetramethylenterephthalatpolymeren sind bekannt. Beispielsweise kann das Polymere durch Umsetzung von Terephthalsäure und 1,4-Butandiol nach dem Verfahren des USA-Patents 2 465 519 hergestellt werden. Dies ist ein "direktes Veresterungsverfahren". Das Polymere kann auch durch Umsetzung beispielsweise von Dimethylterephthalat und 1,4-Butandiol hergestellt werden. Hierbei handelt es sich um das "Esteraustauschverfahren". Die "relative Viskosität" (d.h. das Verhältnis der Viskosität einer 8%igen Lösung von Polytetramethylenterephthalat in o-Chlorphenol zur Viskosität des o-Chlorphenols allein, gemessen in gleichen Einheiten bei 25°0) des beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Polymeren sollte etwa 10 bis 50 betragen. Bevorzugt werden jedoch Polymere mit einer relativen Viskosität von etwa 15 bis 40, wobei Polymere mit einer relativen Viskosität von etwa 20 bis 30 besonders bevorzugt werden.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden etwa 5 bis 70 Fäden des Polymeren durch eine Spinndüse bei einer Spinntemperatur von etwa 240 bis 280⁰C ausgepreßt. (Die "Spinntemperatur¹¹ ist die Temperatur des geschmolzenen Polymeren

109853/1090

vor den Auspressen). Die ausgepreßten Fäden werden mit einer "Aufwickelgeschwindigkeit¹¹ von etwa 305 "bis 3050 m/Minute abgezogen· Vorzugsweise werden etwa 10 bis 50 Fäden des Polymeren bei einer Spinntemperatur von etwa 24-5 bis 270°C gesponnen und die ausgepreßten Fäden mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von etwa 760 bis I83O m/Minute abgezogen. Bei der besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung v/erden etwa 15 "bis 40 Fäden des Polymeren bei einer Spinntemperatur von etwa 250 bis 265°C ausgepreßt und mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von etwa 910 bis 1525 m/Minute abgezogen.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist es entscheidend wichtig, daß die austretenden Fäden unter einer Spannung von wenigstens 0,09 g/Faden, vorzugsweise wenigstens 0,19 g/Faden gehalten werden (gemessen etwa I78 cm von der Austrittsfläche der Spinndüse). Die insgesamt auf die austretenden Fäden (d.h. das Garribündel zum Unterschied von den Einzelfäden, die das Garribündel bilden) ausgeübte Spannung beträgt wenigstens -0,4 + 0,00174 (Gesamttiter des gesponnenen Garns ) + 0,052 (relative Viskosität des Polymeren) - 0,0366 (Spinntemperatur in ⁰O) + 0,1414 (Zahl der ausgepreßten Fäden) + 0,00381 (Aufwickelgeschwindigkeit in Fuß) - 0,000000332 (Aufwickelgeschwindigkeit in Fuß)².

Nach dem Abzug der gesponnenen Fäden werden sie bis zu einem Streckverhältnis von etwa 1,0 bis 5»0, vorzugsweise etwa 1,5 bis 4,0, verstreckt. Dies kann in einer oder zwei Stufen in Abhängigkeit von den angewandten Bedingungen erfolgen. Bevorzugt wird zweistufiges Verstrecken, wenn die nachstehende Gleichung einen Wert von 1,000 oder mehr ergibt. Wenn 1,603 - 0,0000174 (Aufwickelgeschwindigkeit in Fuß) + 0,0001336 (Spinntemperatur in ⁰C) + 0,003863 (Temperatur der Lieferwalze in ⁰G) - 0,02377 (relative Viskosität des Polymeren) + 0,0006562 (Zahl der ausgepreßten Fäden) - 0,0919 (Temperatur der Lieferwalze/

109853/1690

relative Viskosität) einen Wert von mehr als 1,000 ergibt, öollte zweistufig verstreckt werden. Liegt dieser Wert unter 1,000, wird vorzugsweise einstufig verstreckt.

Wenn zweistufig verstreckt wird, ist die erste Stufe zweckmäßig eine "Kaltverstreckung", bei der das Material bei einem Streckverhältnis von etwa 1,0 bis 1,6 (vorzugsweise etwa 1,0 bis 1,2) verstreckt wird, während es über eine "kalte" Lieferwalze geführt wird, die eine Temperatur zwischen etwa Raumtemperatur und etwa 60°C hat. Die zweite Stufe ist.eine "Heißverstreckung", bei der das Material über eine heiße Zuführungswalze bei einer Temperatur von etwa 60 bis 180°C 'bei einem Streckverhältnis von etwa 1,0 bis 5*0 gezogen wird. Ebenso wie beim einstufigen Verstrecken beträgt beim zweistufigen Verfahren vorzugsweise das Gesamtstreckverhältnis etwa 1,5 bis 4,5 und die Temperatur der Zuführungswalze der zweiten Stufe etwa 70 bis 15O⁰C, wobei eine Temperatur der Zuführungswalze der zweiten Stufe von etwa 80 bis 1JO C besonders bevorzugt wird. Die Streckgeschwindigkeit bei der Heißverstreckung kann etwa I50 bis 3O5O m/Hinute betragen. Da das Verfahren gemäß der Erfindung einstufiges und zweistufiges Verstrecken umfaßt, wobei die zweistufige Arbeitsweise eine Kaltverstreckung einschließt, bedeutet bei der Beschreibung der. Erfindung mit den Worten "die Fäden v/erden während der VerStreckung bei einer Temperatur von etwa 60 bis 180⁰G über eine erhitzte"Zuführungswalze geführt" der Ausdruck "während" die Verwendung einer erhitzten Zuführungswalze bei einer Temperatur von etwa 60 bis 180⁰C für einen der beiden Teile der Verstreckung (zweistufige Verstreckung) oder für praktisch die gesamte Verstreckung (einstufige Verstreckung).

Wenn die oben genannte Gleichung einen Wert von weniger als 1,000 ergibt und die gesponnenen Fäden unter einer Spannung von wenigstens 0,19 g/Faden gehalten werden, wobei die Spannung wenigstens 0,16 + 0,0005 (Temperatur der

10 9 B G 3/16 0 0

Zuführungswalze in ⁰C) Gramm/Faden beträgt, kann mit einstufiger "HeißverStreckung" gearbeitet werden. Dies ist die bevorzugte VerStreckungsmethode. Bei einstufiger Verstreckung werden die Fäden während des Verstreckens bei einer Temperatur von etwa 60 bis 180⁰C über eine erhitzte Zuführungswalze oder einen heißen Stift oder eine heiße Platte geführt, wobei jedoch die Verwendung einer auf etwa 70 bis 150⁰G erhitzten Zuführungswalze bevorzugt und eine auf eine Temperatur von etwa 80 bis 130⁰G erhitzte Zuführungswalze besonders bevorzugt wird. Bei dieser einstufigen Heißverstreckung werden die Fäden bei einem Streckverhältnis von etwa 1,0 bis 5»0, vorzugsweise von etwa 1,5 bis 4,5 verstreckt.

Die aus den erfindungsgemäß hergestellten Garnen hergestellten Stoffe haben ausgezeichneten Griff (weicher als vergleichbare Stoffe aus Polyäthylenterephthalat), ausgezeichnete Färbbarkeit und Gleichmäßigkeit der Färbung»

Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden vorzugsweise verstreckte Garne mit einem Einzeltiter von 0,6 bis 10 den, insbesondere von etwa 1 bis 8 hergestellt, wobei ein Einzeltiter von etwa 1,2 bis 6,5 besonders bevorzugt wird.

Die Öffnungen der Spinndüsen, durch die das Tetramethylenterephthalatpolymere gesponnen wird, können einen Durchmesser von etwa 0,127 bis 1,27 mm haben«. Im Gegensatz zum Spinnen von Polyäthylenterephthalat, bei dem mit zunehmender Öffnungsgröße die Doppelbrechung des gesponnenen Fadens zunimmt und die Streckverhältnisse wesentlich kleiner werden, sind bei Polytetramethylenterephthalatfäden, die bei der gleichen Spinntemperatur und der gleichen Aufwickelgeschwindigkeit bis ,zum gleichen Einzeltiter gesponnen werden, die Uster-Werte, die Koeffizienten der Querschnittsschwankungen, die Doppelbrechung und die maximalen Streckverhältnisse ohne Rücksicht auf die verwendete Lochgröße im wesentlichen die gleichen.

109853/1690

Beim Verfahren gemäß der Erfindung können die gesponnenen Fäden aus Polytetramethylenterephthalat nach beliebigen, bekannten Methoden schnell gekühlt werden. Die Kühlung kann beispielsweise mit Wasser und aufgeblasener Luft erfolgen. Bei Verwendung eines Kühlsystems wird aus Gründen der Einfachheit und V/irtschaftlichkeit ein Luftkühlsystem bevorzugt, bei dem Luft über die aus der Düse austretenden Fäden geblasen wirdo Es wurde gefunden, daß es bei Verwendung eines solchen Systems für Polytetramethylenterephthalat, das beispielsweise gemäß Beispiel 1 hergestellt worden ist, eine bestimmte optimale Kühlgeschwindigkeit für ■ jede Kombination von Spinnbedingungen gibt, bei denen die Orientierung des gesponnenen Garns minimal ist» Unter sonst gleichen Spinnbedingungen nimmt die Orientierung des gesponnenen Garns mit steigender Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft auf ein Minimum ab, und mit weiter steigender Kühlgeschwindigkeit nimmt die Orientierung des gesponnenen Garns zu. Beispielsweise wurden bei einem Versuch Garne mit einem Titer von 400 in frisch gesponnenem Zustand gesponnen, mit einer Geschwindigkeit von 1220 m/Minute aufgewickelt und bei einem Streckverhältnis von 2,5 verstreckt. Die Bruchdehnungen der erhaltenen Produkte sind nachstehend angegeben.

Ausströmgeschwindigkeit der Luft, m/Minute

0 ι

7,9 15,2 24,4 29,3

Bruchdehnung des Produkts

25$

44$ 40°/

Aus dieser Feststellung ergeben sich zwei wichtige Folgerungen vom Verfahrensstandpunkts Bei einem gegebenen Spinnverfahren gibt es eine optimale Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft zur Erzielung maximaler Produktsleistung. Da die Kurve der Doppelbrechung in Abhängigkeit von der

»: 1-.-&9 8 5 3/1890

Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft "bei diesem Punkt ein Minimum erreicht, wird das Verfahren weniger empfindlich gegenüber kleinen Schwankungen der Kühlgeschwindigkeit, so daß ein gleichmäßigeres Produkt erhalten wird«.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläuterte Alle Teile verstehen sich als Gewichtsteile, falls nicht anders angegeben.

Beispiel 1

0,2 Mol gereinigtes Diphenylsilandiol werden in ein Gefäß gegeben, das mit einem Rührer, einem Zugabetrichter und einem an ein Vakuumsystem angeschlossenen kurzen Destillationsauf sats versehen war. Innerhalb von 2 Minuten veräcn 0,4 Mol Tetraisopropyltitanat zugesetzte Hierbei setzt eine exotherme Reaktion ein. Die Reaktionsteilnehmer werden unter ständigem Rühren langsam auf 65 C erhitzt. Der als Kondensationsprodukt gebildete Isopropylalkohol wird innerhalb von 3,5 Stunden quantitativ unter vermindertem Druck (3 mm Hg absolut) entfernt. Ein viskoses, leicht trübes, lohfarbiges flüssiges Produkt wird in einer Ausbeute von 98^c/o erhalten. Das bei dieser Reaktion gebildete Titan-Siliciumprodukt sowie seine Verwendung als Katalysator sind Gegenstand eines früheren Vorschlages der Anmelderino

11,34 kg Dimethylterephthalat und 7,35 kg 1,4-Butandiol werden in ein Schmelzgefäß gegeben und verflüssigt, wobei eine Lösung gebildet wird, in der das Molverhältnis von 1,4-Butandiol zu Dimethylterephthalat 1,4*1 beträgt„ Die Lösung wird in ein Esteraustauschgefäß überführt, das mit einem Rührer und einem Kondensationssystem für die Abtrennung von Destillaten versehen ist. Zur Lösung werden 11,4 g der in der oben beschriebenen Weise hergestellten Siliciuni-Titan-Verbindung gegeben= Das Reaktionsgemisch wird dann auf 2?4°C erhitzt, worauf man die Esteraustauschreaktion 77 Minuten vonstatten gehen läßt, bis 3,63 kg Methanol (97^ca< dor theoretischen Mothanolmenge) gebildet worden sind,, Anr.ohlj ο kund v,'.i rd dan Hc.'jki j onr;/:emiHch in

10 9 8 5 3/1690

BAD

einen Autoklaven überführt, in den 11,4 g Triphenylphosphit als Sequestering Agent und 11,4 g Titandioxyd als Mattierungsmittel gegeben werden. Die Temperatur des Gemisches wird auf 250⁰C erhöht, während es innerhalb von 60 Minuten unter einen absoluten Druck von etwa 0,08 bis 0,35 mm Hg gebracht wird. Nach Erreichen dieses verminderten Drucks läßt man die Polykondensation l40 Minuten vonstatten gehen, bis ein Polymeres mit einer relativen Viskosität .von 25,4 gebildet worden ist.

Das Polymere wird getrocknet und dann "bei einer Temperatur von etwa 255⁰C und einer Aufwickelgeschwindigkeit von 1067 m/Minute gesponnen,, Während des Spinnens werden die Fäden mit Luft gekühlt, die in einer Menge von 0,425 nr/ Minute aufgeblasen wird₀ Das austretende gesponnene .Material wird unter einer Spannung von etwa 0,19 g pro ausgepreßten Faden gehalten. 36 Fäden werden gesponnen» Das gesponnene Garn hat einen Gesamttiter von 430 den, eine Doppelbrechung von etwa 0,050 bis 0,065 und eine Schrumpfung in kochendem Wasser von etwa 0 bis 1$.'

Das gesponnene Garn wird bei einer Temperatur von 110 C über einer erhitzten Zuführungswalze auf ein Streckverhältnis von etwa 2,82 verstreckt, wobei die Abzugsgeschwindigkeit 550 m/Minute beträgt_o Das verstreckte Garn hat einen Titer von 150 den, eine Bruchfestigkeit von 3,4 g/den, eine Dehnung von 35$ und in kochendem Wasser eine Schrumpfung von etwa 13$. Der Uster-Wert beträgt 0,5$« Das Garn läßt sich sehr gleichmäßig einfärben„

Beispiel 2

Tetramethylenterephthalat wird bis zu einer relativen Viskosität von 21,1 unter Verwendung von Zinkacetat als Polymerisationskatalysator polymerisiert ο Die Schnitzel werden unter Vakkum getrocknet. 36 Fäden werden bei einer Spinntemperatur von 265⁰C und einer Aufwickelgeschwindigkeit von 915 m/Minute gesponnene Die austretenden gesponnenen Fäden werden unter einer Spannung von 0,125 g pro Faden gehalten. Das erhaltene gesponnene Produkt wird um

109853/1890

kalt verstreckt und dann zusätzlich über einer "bei 115 C gehaltenen Walze um 250$ verstreckto Das verstreckte Produkt hat eine gute Zugfestigkeit und eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit der Färbung₀

Beispiel 3

Auf die in Beispiel 2 "beschriebene Weise wird Tetramethylenterephthalat "bis zu einer relativen Viskosität von 23,9 polymerisiert ο Das Polymere wird bei einer Spinntemperatur von 255°C und einer Aufwickelgeschwindigkeit von 762 m/Minute gesponnen» Die austretenden Fäden werden unter einer Spannung von weniger als etwa 0,09 g pro Faden gehalten. Nach etwa 15 Minuten beginnt das Garn auf der Spule zu kristallisieren, wodurch ein weiterer Abzug und die Verwendung des Materials auf der Spule verhindert werden«

Beispiel 4

Auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise wird Tetramethylenterephthalat bis zu einer relativen Viskosität von 25,4 polymerisiert. Das Polymere wird unter Vakuum getrocknet» 24 Fäden werden bei einer Spinntemperatur von 255⁰C und einer Aufwickelgeschwindigkeit von 1370 m/Minute gesponnen» Die austretenden Fäden werden unter einer Spannung von 0,28 g/Faden gehalten. Der Gesamttiter der ausgepreßten Fäden beträgt 82 den₀ Das Garn wird von einer kalten Walze um 1$ vorverstreckt und anschließend von einer auf 110⁰C erhitzten Walze um 203$ verstreckto Das in dieser Weise hergestellte Garn hat gute Festigkeitseigenschaften und kann zu Trikotstoffen, die ein gutes Aussehen und gute Maßhaltigkeit aufweisen, gewirkt werden«

109853/1690

Claims

Patentansprüche

(IJ Verfahren zur Herstellung von Garn, das zu wenigstens ' 85 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat besteht und einen- Gesamttiter unmittelbar nach dem Spinnen von etwa 80 bis 700 g hat, dadurch gekennzeichnet, daß man nacheinander

a) ein Polymeres herstellt, das zu wenigstens 85 Gew.-% aus Polytetramethylenterephthalat besteht und eine relative Viskosität von etwa 10 bis 50 hat,

b) etwa 5 bis 70 Fäden aus diesem Polymeren durch eine Spinndüse auspresst, wobei die Spinntemperatur etwa 240 bis 28O⁰C beträgt und die ausgepressten Fäden mit einer Aufwiekelgeschwindigkeit von etwa 305 bis 3050 m/Minute abgezogen werden, und

c) anschließend die Fäden bei einem Streckverhältnis von etwa 1,0 bis 5*0 verstreckt, wobei man die Fäden während des Verstreckens bei einer Temperatur von etwa 60 bis l80°C über eine erhitzte Zuführungswalze führt,

mit der Maßgabe, daß man während des Spinnens die austretenden Fäden unter einer Spannung (gemessen im Abstand von etwa I78 cm von der Austrittsseite der Spinndüse) von wenigstens 0,09 g pro Faden und das Garnbündel unter einer Gesamtspannung von wenigstens -0,4 + 0,00174 (Gesamttiter des frisch gesponnenen Garns) + 0,052 (relative Viskosität des Polymeren) - 0,0366 (Spinntemperatur in ⁰C) + O,l4l4 (Zahl der gesponnenen Fäden) + 0,00381 (Aufwickelgeschwindigkeit in Fuß) - 0,000000332 (Aufwickelgeschwindigkeit in Fuß)² hält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a) der Wert von 1,603 - 0,0000174 (Aufwickelgeschwindigkeit in Fuß/Minute) + 0,0001336 (Spinntemperatur in °C) + 0,003863 (Temperatur der Zuführungswalue in°C) 0,02377 (relative Viskosität des Polymeren) + 0,0006562

109853/1690

(Zahl der ausgepressten Fäden) - 0,09l9 (Temperatur der Zuführungswalze/relative Viskosität) kleiner ist als 1,000,

b) die Fäden in einer Stufe bei einem Streckverhältnis von etwa 1,0 bis 5*0 verstreckt werden, während sie bei einer Temperatur von etwa 60 bis l80°C über eine erhitzte Zuführungswalze geführt werden, und

c) die aus der Düse austretenden Fäden unter einer Spannung von wenigstens 0,19 g pro Faden und von wenigstens 0,16 + 0,0005 (Temperatur der Zuführungswalze in°C) Gramm pro Faden gehalten werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) ein Garn mit einem Gesamttiter von etwa 100 bis 550 den herstellt,

b) ein Polymeres mit einer relativen Viskosität von etwa 15 bis 40 herstellt und etwa 10 bis 50 Fäden des Polymeren durch eine Spinndüse auspresst, wobei man die Spinntemperatur zwischen etwa 245 und 27O⁰C hält und die ausgepressten Fäden mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von etwa 762 bis l8j5O m/Minute abzieht, und

c) anschließend die Fäden in einer einzelnen Stufe bei einem Streckverhältnis von etwa 1,5 bis 4,5 verstreckt, während man sie bei einer Temperatur von etwa 70 bis 150⁰C über eine erhitzte Zuführungswalze führt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis ~5, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) ein Garn mit einem Gesamttiter von etwa I50 bis 450 herstellt,

- b) ein Polymeres mit einer relativen Viskosität von

109853/ 1 630

etwa 20 bis J5O verwendet und etwa 15 bis 40 Fäden des
Polymeren durch eine Spinndüse auspreßt, wobei man d,ie Spinntemperatur zwischen etwa 250 und 265°C hält und
die ausgepreßten Fäden mit einer Aufwickelgeschwindigkeit von etwa 914 bis 1524 m/Minute abzieht und

c) anschließend die Fäden verstreckt, während man sie bei einer Temperatur von etwa 80 bis 130⁰C über eine
erhitzte Zuführungswalze führt.

109853/1690