Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen, egalen Veredeln von Polyacrylnitril-Spinnkabel sowie die mittels dieses Verfahrens veredelten Spinnkabel.
Fasern aus Polyacrylnitril werden nach den sogenannten Trocken-Spinnverfahren, bei welchen die Faser aus einer Lösung des Polymeren in organischen Lösungsmitteln durch Verdampfen des Lösungsmittels hergestellt wird, oder nach den sogenannten Nass-Spinnverfahren, bei welchen die Faser in wässriger Lösung ausgefällt wird, erhalten. Bei den sogenannten Nass-Spinnverfahren wird die Faser im Anschluss an den Faserbildungsvorgang (Spinnvorgang) gewaschen und zur Orientierung der Makromoleküle verstreckt, bevor sie getrocknet wird. In diesem ungetrockneten, gequollenen Gel-artigen Zustand, welcher auch als hydratisierter Zustand bezeichnet wird, ist die Faser in besonders hohem Masse aufnahmefähig für Farbstoffe, z. B. aus wässriger Flotte.
Eine Färbung in diesem Zustand kann daher unter wesentlich milderen Bedingungen erfolgen, als sie zum Färben derselben, anschliessend an das Spinnen jedoch getrockneten Faser benötigt werden. Es ergibt sich also beim Färben von Spinnkabel im hydratisierten Zustand (sogenannte Nasskabel) eine Energie- und Zeiteinsparung; ausserdem kann ein Trocknungsvorgang eingespart werden.
Die bisher bekannt gewordenen Verfahren zum Färben von im Gel-artigen Zustand befindlichen Fasern bestehen im wesentlichen darin, dass die Fasern entweder auf einem Foulard oder in einem einfachen Färbebad mit der Farbstofflösung in Kontakt gebracht und anschliessend weiterverarbeitet werden.
Es erweist sich jedoch als sehr schwierig, ein Nasskabel, welches aus Tausenden von Fäden besteht, vollständig gleichmässig durchzufärben. Die Lösung dieses Problems hat man auf verschiedene Art und Weise versucht, wie z. B. Führen des Polyacrylnitril-Kabels durch eine räumlich beschränkte Zone, in welcher die Färbeflotte senkrecht zu der Laufrichtung des Kabels durch das Kabel gepresst wird; Färben nach dem Gegenstromprinzip, wobei das Nasskabel zunächst mit einer relativ verdünnten Farbstofflösung in Kontakt kommt; weitgehende Entwässerung des Nasskabels vor dem Farbstoffauftrag, Modifizieren der Gelstruktur und Verringerung der Färbegeschwindigkeit.
Allen diesen Verfahren hafteten jedoch Nachteile an, wie z. B., dass die Färbungen unegal waren; zudem ist das zuletzt beschriebene Verfahren nur auf sehr dünne Kabel mit einem Gesamttiter unter 500 Denier anwendbar.
In den US-PS 3 113 827 ist weiter ein Färbeverfahren für Nasskabel beschrieben, in welchem das Nasskabel vor dem Färben durch Quetschwalzen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 100 bis 2000/0, bezogen auf das Gewicht der trockenen Faser, abgequetscht wird. Mit diesem Verfahren gelingt es jedoch nicht, egale Färbungen zu erhalten.
In weiterer Ausbildung des Verfahrens des Hauptpatentes CH 569 799 dem das vorliegende Zusatzpatent beigeordnet ist, und das auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Färben und/oder optischen Aufhellen von im Nass-Spinnverfahren hergestellten Fasern, insbesondere zum kontinuierlichen Färben und/oder Aufhellen von Polyacrylnitril-Spinnkabel im hydratisierten Zustand Bezug hat, bei dem man das Nasska bel zur Erzielung einer egalen Anfärbung erfindungsgemäss vor dem Imprägnieren mit der Flotte zu einem Band von maximal 2 mm Dicke ausbreitet, wurde nun gefunden, dass man solche Spinnkabel im hydratisierten Zustand nicht nur Färben und optisch Aufhellen, sondern mit gleichem Erfolg auch anderen Veredlungsoperationen unterwerfen kann, wenn man das Kabel, welches normalerweise eine durchschnittliche Dicke von etwa 5 bis 10 mm aufweist,
durch geeignete Massnahmen vor dem Veredlungsprozess so ausbreitet, dass die Dicke des Kabels 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 mm, beträgt
Als geeignete Massnahme zum Ausbreiten kommt in erster Linie die Verwendung von sogenannten Breithaltern in Betracht. Solche Breithalter, wie z. B. gebogene Stäbe oder Bogenwalzen, werden in der Textilindustrie allgemein bei kontinuierlichen Verfahren zur Gewebeveredlung und insbesondere beim kettenlosen Mercerisieren benützt, um zu verhindern, dass das ausgebreitet geführte Gewebe Falten bildet.
Das Nasskabel kann aber auch durch Überleiten über eine gewölbte Fläche oder durch Besprühen mit einem Wasserstrahl aus Fächerdüsen ausgebreitet werden. Jede Massnahme, die dazu führt, dass das Nasskabel auf eine Dicke von 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise 0,3 bis 1,5 mm, ausgebreitet wird, ist für das erfindungsgemässe Verfahren geeignet.
Der grösste zur Erzielung einer egalen Veredlungseffektes zulässige Wert für die Dicke des Kabels hängt u. a. vom Titer der einzelnen Fäden ab und ist im allgemeinen bei sehr dünnen Fäden kleiner als bei gröberen Fäden, da die Flotte schlechter durch das Kabel dringen kann.
Es ist jedoch nicht erwünscht, das Nasskabel so weit auszubreiten, dass die Fäden einzeln nebeneinander liegen. Dies wäre zwar der Idealzustand im Hinblick auf egale Veredlungen, es würden jedoch andererseits Schwierigkeiten auftreten wegen der zu grossen Gefahr des Reissens einzelner Fäden. Eine untere Grenze von 0,1, vorzugsweise 0,3 mm, sollte deshalb nicht unterschritten werden.
Das Ausbreiten des Nasskabels erfolgt zweckmässigerweise unmittelbar bevor dieses Kabel mit der Lösung des Veredlungsmittels imprägniert wird, kann jedoch an jeder beliebigen Stelle des kontinuierlichen Verfahrens stattfinden, sofern nur bei dem eigentlichen Imprägnierprozess die angestrebte Dicke des Kabels gewährleistet ist.
Als Fasermaterial für das erfindungsgemässe Verfahren ist jedes nach dem Nass-Spinnverfahren gewonnene Polyacrylnitril-Material geeignet, sofern es sich noch im hydratisierten Zustand befindet. In Frage kommen z. B. Polymerisate, die saure Stellen aufweisen und mindestens 50 Gewichtsprozent Acrylnitrileinheiten enthalten, Homopolymerisate von Acrylnitril, die mittels Katalysatoren bereitet sind, welche in das Ende der Polymerisatketten eine saure Funktion einführen, wie z.
B. die Redoxsysteme mit Schwefligsäureanhydrid oder einer Verbindung, welche Schwefligsäureanhydrid zu erzeugen vermag, und Mischpolymerisate, die mindestens 50 Gewichtsprozent Acrylnitrileinheiten und bis zu 50 Gewichtsprozent Einheiten von wenigstens einer mit Acrylnitril mischpolymerisierbaren Äthylenverbindung enthalten, von denen mindestens eine Carbonsäure- oder Sulfonsäuregruppen oder Alkalicarboxylat- oder Alkalisulfonatgruppen besitzt. Desweitern kommen in Frage Acrylnitrilpolymerisate, die basische Stellen aufweisen und mindestens 50 Gewichtsprozent Einheiten von wenigstens einer mit Acrylnitril mischpolymerisierbaren Athylenverbindung enthalten, von denen mindestens eine Carbonsäure- oder Sulfonsäuregruppen oder Alkalicarboxylat- oder Alkalisulfonatgruppen besitzt.
Desweitern kommen in Frage Acrylnitrilpolymerisate, die basische Stellen aufweisen und mindestens 50 Gewichtsprozent Acrylnitrileinheiten und bis zu 50 Gewichtsprozent Einheiten von wenigstens einer mit Acrylnitril mischpolymerisierbaren Äthylenverbindung enthalten, von denen mindestens eine basische Gruppe besitzt
So können beispielsweise als Mischpolymerisate verwendet werden: die Mischpolymerisate von Acrylnitril und Itakonsäure, Vinylsulfonsäure, Styrolsulfonsäure, Allylsulfonsäure, Methallylsulfonsäure, Vinyloxyarensulfonsäure, Allyloxyarensulfonsäure, Methallyloxyarensulfonsäure, Acryloxyalkoxyarensulfonsäure sowie ihren Alkalisalzen und die Mischpolymerisate von Acrylnitril mit basischen Verbindungen, wie Acrylamid, Vinyl- und Aminoalkyloxyde, Acrylate und Methacrylate von Dialkylaminoalkoholen, Vinylpyridin und seine alkylierten Derivate.
Die Mischpolymerisate können überdies Acrylnitrileinheiten und saure oder basische Einheiten, Einheiten anderer mit Acrylnitril mischpolymerisierbarer äthylenischer Mischmonomeren, wie Vinylchlorid oder Vi nylidenchlorid, Vinylacetat und Alkylacrylate oder Alkylmethacrylate enthalten. Es sei schliesslich bemerkt, dass Mischpo lymerisate von Acrylnitril mit anderen äthylenischen Mischmonomeren, wie den zuletzt genannten; die keine basischen oder sauren Einheiten enthalten, ebenfalls zur Durchführung der Erfindung verwendet werden können, falls sie mittels Katalysatoren bereitet worden sind, die am Schluss der Polymerisatketten eine endständige Säuregruppe einführen.
Als Imprägnierflotten werden die in der Praxis üblichen verwendet. Zweckmässig werden diese so zubereitet, dass man das Veredlungsmittel in Wasser löst oder dispergiert und die erhaltene Flotte mit Säure und/oder einem Puffersalz auf den gewünschten pH-Wert einstellt.
Als Veredlungsmittel kommen die in der Textilveredlung gebräuchlichen in Frage, beispielsweise Weichmachungsmittel, Antistatika, Antioxidantien, antimikrobielle Mittel, Zusätze zum Flammfestausrüsten oder zur Erhöhung der Hydro philie oder der Scheuerfestigkeit, schmutz-, wasser-, ölabweisende und geruchsverbessernde Mittel sowie Mittel zum Schrumpffest- oder Knitterfestmachen.
Erfindungsgemäss können sowohl dispergierte als auch anionische und insbesondere kationische Veredlungsmittel eingesetzt werden.
Im erfindungsgemässen Verfahren können auch Imprägnierflotten verwendet werden, welche mehrere Veredlungsmittel enthalten, beispielsweise mehrere der weiter oben aufgeführten Veredlungsmittel.
Die Temperatur der Imprägnierflotte liegt vorteilhaft im Bereich von 20 bis 100 "C, im allgemeinen entsprechend der Temperatur der vorangehenden und/oder der folgenden Behandlung.
Die zu veredelnde Faser kann sich prinzipiell in einem be liebigen Verarbeitungszustand zwischen dem Verlassen des Koagulationsbades und dem endgültigen Trocknen befinden.
Insbesondere kann es sich um verstrecktes oder unverstrecktes Material mit unterschiedlichem Wassergehalt handeln.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass man dass Nasskabel vor dem Imprägnieren auf einen Wassergehalt von 30 bis 2000/0, insbesondere 100 bis 200%, bezogen auf das Trockengewicht der Faser, bringt. Dies kann z. B. durch Quetschwalzen oder Abstreifer erreicht werden.
Es versteht sich, dass das hier beschriebene erfindungsgemässe Verfahren mit demjenigen des Hauptpatentes CH 569 799 kombiniert werden kann, dass also gleichzeitig ein Färben und/oder optisch Aufhellen sowie Applizieren eines anderen Veredlungsmittels möglich ist.
In dem erfindungsgemässen Verfahren wird nun eine konstante Aufnahme des Veredlungsmittels durch das breitgeführte Kabel in sehr einfacher Weise dadurch erreicht, dass dieses Kabel mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit durch die Imprägnierflotte geführt und anschliessend auf eine zusätzliche Feuchtigkeitsaufnahme von 20 bis 12O0/o, bezogen auf das Gewicht der trockenen Faser, abgequetscht wird. Die abgestreifte Flotte fliesst in das Imprägnierbad zurück. Durch einen konstanten Zulauf wird dem Bad ständig so viele Flotte zugeführt, wie aus dem Imprägnierbad durch das Nasskabel entfernt wird. Das Volumen des Imprägnierbades bleibt also unverändert. Der abgestreifte bzw. abgequetschte Imprägnierflottenüberschuss wird dem Imprägnierbad vorteilhaft auf der Kabeleinlaufseite zusammen mit der frisch zulaufenden Imprägnierflotte zugegeben.
Da die meisten der erfindungsgemäss einsetzbaren Veredlungsmittel sehr schnell auf die Faser aufziehen, ist die Flotte, die von den Quetschwalzen abtropft, an Veredlungsmittel verarmt.
Im Imprägnierbad stellt sich jedoch nach einer gewissen Zeit eine konstant bleibende durchschnittliche Konzentration ein und demzufolge ist auch die Aufnahme an Veredlungsmittel durch das Nasskabel konstant.
Die Konzentration an Veredlungsmittel im Imprägnierbad ist zwar an der Stelle, an der das Kabel in die Imprägnierflotte eintaucht, anders als an der Stelle, wo es das Imprägnierbad verlässt, insgesamt gesehen stellt sich jedoch nach einer gewissen Zeit eine konstant bleibende durchschnittliche Konzentration an Veredlungsmittel ein.
Damit diese Einstellung möglichst rasch erfolgt, wird das Volumen des Imprägnierbades möglichst klein gehalten, d. h., die Menge der Imprägnierflotte, in die das ausgebreitete Nasskabel eintaucht, beträgt das 100- bis 500fache der Menge des eingetauchten Kabels, bezogen auf das Trockengewicht der Faser.
Abgesehen vom Arbeiten bei einem möglichst kleinen Flottenvolumen im Imprägnierbehälter zu Beginn mit einer um 30 bis 60 Gewichtsprozent mit Wasser verdünnten Veredlungsflotte zu füllen, entsprechend der durchschnittlichen Konzentration an Veredlungsmittel, welche sich erfahrungsgemäss nach Erreichen des Gleichgewichtes einstellt.
Auf diese Weise werden beim Inbetriebnehmen der Anlage nur geringe Mengen Faser veredelt, bevor sich die endgültige durchschnittliche Konzentration an Veredlungsmittel im Imprägnierbad eingestellt hat. Der Ausschuss ist also sehr gering. Anschliessend bedarf es dann keinerlei aufwendiger Massnahmen mehr zur Kontrolle der Konzentration. Es wird lediglich die Menge an Imprägnierflotte kontinuierlich ergänzt, die durch das Nasskabel aufgenommen wird.
Man erhält nach dem erfindungsgemässen Verfahren über den ganzen Querschnitt egal veredelte Polyacrylnitril Spinnkabel.
Das folgende Beispiel dient der Erläuterung der Erfindung, ohne sie darauf zu beschränken. Darin sind die Temperaturen in "C angegeben und Prozente bedeuten Gewichtsprozente.
Beispiel
Ein verstrecktes und durch Spülen von Spinnchemikalien befreites Polyacrylnitril-Spinnkabel im hydratisierten Zustand mit einem Gesamttiter von 600 000 Denier, welches aus 50 000 Einzelfäden besteht und einen Wassergehalt von 1300/o, bezogen auf das Trockengewicht der Faser, aufweist, wird über gebogene Stäbe geführt und so zu einem Band von 2 mm Dicke ausgebreitet. In diesem ausgebreiteten Zustand wird das Kabel mit einer wässrigen Flotte von 20 imprägniert, welche pro Liter 35 g des Antistatikum der Formel
EMI2.1
enthält, wobei zu Beginn der Imprägnierung das Imprägnierbad mit einer um 30 /0 mit Wasser verdünnten Flotte gefüllt wird.
Die Menge der Imprägnierflotte im Bad beträgt das 100fache der Menge des Faserbandes, bezogen auf das Trokkengewicht der Faser, welches in das Bad eingetaucht ist.
Nach dem Verlassen des Imprägnierbades wird das Band durch Quetschwalzen auf eine zusätzliche Flottenaufnahme von 30% abgequetscht, wobei die überschüssige Imprägnierflotte auf der Kabeleinlaufseite dem Imprägnierbad wieder zugesetzt wird. Aus einem Vorratsbehälter fliesst fortlaufend so viel Imprägnierflotte, welche pro Liter 35 g des Antistatikum der obenstehenden Formel enthält, in das Bad, wie aus diesem durch das Nasskabel entfernt wird. Anschliessend wird das Nasskabel getrocknet und wie üblich weiterverarbei tet.
Man erhält ein PolyacryinitrilSpinnkabel. weIches sehr gleichmässig antistatisch ausgerüstet ist.
PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum kontinuierlichen Veredeln mit Ausnahme des Färbens und/oder optischen Aufhellens von im Nass Spinnverfahren hergestellten Fasern, insbesondere zum konti nuierlichen Veredeln von Polyacrylnitril-Spinnkabel im hydratisierten Zustand, dadurch gekennzeichnet, dass man das Nasskabel zur Erzielung eines egalen Veredlungseffektes vor dem Imprägnieren mit der Veredlungsflotte zu einem Band von maximal 2 mm Dicke ausbreitet.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Nasskabel auf eine Dicke von 0,3 bis 1,5 mm ausgebreitet wird.
2. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausbreiten des Spinnkabels Breithalter, wie gebogene Stäbe oder Bogenwalzen, verwendet werden.
3. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der Imprägnierflotte, in die das ausgebreitete Nasskabel eintaucht, das 100- bis 1500 fache der Menge des eingetauchten Faserbandes beträgt, bezogen auf das Trockengewicht der Fasen
4. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine konstante Aufnahme des Veredlungsmittels dadurch erreicht, dass durch konstanten Flottenzulauf genau so viel Flotte zugeführt wird, wie durch das Spinnkabel aufgenommen wird.
5. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Veredeln vor dem Verstrecken des Spinnkabels erfolgt.
6. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Veredeln nach dem Verstrecken des Spinnkabels erfolgt.
7. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Veredlungsflotte verwendet, welche nur ein einziges Veredlungsmittel enthält.
8. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Veredlungsflotte verwendet, welche mindestens zwei Veredlungsmittel enthält.
9. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der abgestreifte bzw. abgequetschte Imprägnierflottenüberschuss zusammen mit der zulaufenden frischen Imprägnierflotte auf der Kabeleinlaufseite dem Imprägnierbad wieder zugegeben wird.
PATENTANSPRUCH II
Das gemäss dem Verfahren des Patentanspruchs I veredelte Spinnkabel aus Polyacrylnitril.
**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.
The invention relates to a process for the continuous, level refining of polyacrylonitrile tow and the tow refined by means of this process.
Fibers made of polyacrylonitrile are obtained by the so-called dry spinning process, in which the fiber is produced from a solution of the polymer in organic solvents by evaporating the solvent, or by the so-called wet spinning process, in which the fiber is precipitated in aqueous solution. In the so-called wet spinning process, the fiber is washed after the fiber formation process (spinning process) and stretched to orient the macromolecules before it is dried. In this undried, swollen gel-like state, which is also referred to as the hydrated state, the fiber is particularly capable of absorbing dyes, e.g. B. from aqueous liquor.
Dyeing in this state can therefore take place under much milder conditions than are required for dyeing the same, but dried fiber after spinning. When dyeing tow in the hydrated state (so-called wet tow), energy and time are saved; in addition, a drying process can be saved.
The previously known processes for dyeing fibers in the gel-like state essentially consist in bringing the fibers into contact with the dye solution either on a padder or in a simple dye bath and then processing them further.
However, it turns out to be very difficult to dye a wet cable, which consists of thousands of threads, completely evenly. Attempts have been made to solve this problem in a number of ways, such as: B. guiding the polyacrylonitrile cable through a spatially restricted zone in which the dye liquor is pressed through the cable perpendicular to the direction of travel of the cable; Dyeing according to the countercurrent principle, the wet cable first coming into contact with a relatively dilute dye solution; extensive dewatering of the wet cable before the dye is applied, modification of the gel structure and reduction of the dyeing speed.
However, all of these methods had disadvantages such as B. that the colorations were uneven; In addition, the method described last can only be used for very thin cables with a total denier of less than 500 denier.
US Pat. No. 3,113,827 also describes a dyeing process for wet tow, in which the wet tow is squeezed off by nip rollers to a moisture content of 100 to 2000/0, based on the weight of the dry fiber, before dyeing. However, this process does not succeed in obtaining level dyeings.
In a further development of the process of the main patent CH 569 799 to which the present additional patent is assigned, and which refers to a process for the continuous dyeing and / or optical lightening of fibers produced by the wet spinning process, in particular for the continuous dyeing and / or lightening of polyacrylonitrile tow in the hydrated state, in which the wet cable is spread out in accordance with the invention to achieve a level coloring before impregnation with the liquor to form a tape with a maximum thickness of 2 mm, it has now been found that such tows in the hydrated state are not only colored and optically Lightening, but can also be subjected to other finishing operations with the same success if the cable, which normally has an average thickness of about 5 to 10 mm,
using suitable measures before the finishing process spreads it out so that the thickness of the cable is 0.1 to 2 mm, preferably 0.3 to 1.5 mm
As a suitable measure for spreading, the use of so-called spreaders is primarily considered. Such spreaders, such. B. curved rods or curved rollers are generally used in the textile industry in continuous processes for fabric finishing and in particular in chainless mercerising, in order to prevent the spread out fabric from forming folds.
The wet cable can also be spread out by passing it over a curved surface or by spraying a jet of water from fan nozzles. Any measure that leads to the wet cable being spread to a thickness of 0.1 to 2 mm, preferably 0.3 to 1.5 mm, is suitable for the method according to the invention.
The largest value for the thickness of the cable that is permissible to achieve a level finishing effect depends on a. on the titer of the individual threads and is generally smaller in the case of very thin threads than in the case of coarser threads, since the liquor can penetrate the cable more poorly.
However, it is not desirable to spread the wet cable so far that the threads are individually next to each other. Although this would be the ideal state with regard to level finishing, on the other hand difficulties would arise because of the excessive risk of individual threads breaking. A lower limit of 0.1, preferably 0.3 mm, should therefore not be exceeded.
The wet cable is expediently spread out immediately before this cable is impregnated with the solution of the finishing agent, but can take place at any point in the continuous process, provided that the desired thickness of the cable is only guaranteed during the actual impregnation process.
Any polyacrylonitrile material obtained by the wet spinning process is suitable as fiber material for the process according to the invention, provided it is still in the hydrated state. Possible are e.g. B. polymers that have acidic sites and contain at least 50 percent by weight of acrylonitrile units, homopolymers of acrylonitrile, which are prepared by means of catalysts which introduce an acidic function into the end of the polymer chains, such.
B. the redox systems with sulfurous anhydride or a compound that is capable of producing sulfurous anhydride, and copolymers containing at least 50 percent by weight of acrylonitrile units and up to 50 percent by weight of units of at least one ethylene compound that is copolymerizable with acrylonitrile, at least one of which is carboxylic acid or sulfonic acid groups or alkali carboxylate or has alkali sulfonate groups. Also suitable are acrylonitrile polymers which have basic sites and contain at least 50 percent by weight units of at least one ethylene compound which is copolymerizable with acrylonitrile and of which at least one has carboxylic acid or sulfonic acid groups or alkali metal carboxylate or alkali metal sulfonate groups.
Acrylonitrile polymers which have basic sites and contain at least 50 percent by weight of acrylonitrile units and up to 50 percent by weight of units of at least one ethylene compound which is copolymerizable with acrylonitrile and of which at least one has a basic group are also suitable
Thus, for example, be used as copolymers: the copolymers of acrylonitrile and itaconic acid, vinylsulfonic acid, styrenesulfonic acid, allylsulfonic acid, methallylsulfonic acid, Vinyloxyarensulfonsäure, Allyloxyarensulfonsäure, Methallyloxyarensulfonsäure, Acryloxyalkoxyarensulfonsäure as well as their alkali metal salts and copolymers of acrylonitrile with basic compounds such as acrylamide, vinyl and Aminoalkyloxyde, Acrylates and methacrylates of dialkylamino alcohols, vinyl pyridine and its alkylated derivatives.
The copolymers can also contain acrylonitrile units and acidic or basic units, units of other ethylenic mixed monomers copolymerizable with acrylonitrile, such as vinyl chloride or vinylidene chloride, vinyl acetate and alkyl acrylates or alkyl methacrylates. Finally, it should be noted that Mischpo lymerisate of acrylonitrile with other ethylenic mixed monomers, such as the last mentioned; which contain no basic or acidic units, can also be used to carry out the invention if they have been prepared by means of catalysts which introduce a terminal acid group at the end of the polymer chains.
The impregnation liquors which are customary in practice are used. These are expediently prepared in such a way that the finishing agent is dissolved or dispersed in water and the resulting liquor is adjusted to the desired pH value with acid and / or a buffer salt.
As finishing agents, those commonly used in textile finishing come into question, for example softeners, antistatic agents, antioxidants, antimicrobial agents, additives for making flame retardants or for increasing the hydrophilicity or abrasion resistance, dirt, water, oil-repellent and odor-improving agents and agents for shrink-proofing or Wrinkle proof.
According to the invention, both dispersed and anionic and, in particular, cationic finishing agents can be used.
In the process according to the invention, it is also possible to use impregnation liquors which contain several finishing agents, for example several of the finishing agents listed above.
The temperature of the impregnation liquor is advantageously in the range from 20 to 100 ° C., generally corresponding to the temperature of the preceding and / or the following treatment.
The fiber to be finished can in principle be in any processing state between leaving the coagulation bath and final drying.
In particular, it can be a stretched or undrawn material with different water content.
An advantageous embodiment of the method according to the invention consists in bringing the wet cable to a water content of 30 to 2000/0, in particular 100 to 200%, based on the dry weight of the fiber, prior to impregnation. This can e.g. B. can be achieved by nip rollers or scrapers.
It goes without saying that the method according to the invention described here can be combined with that of the main patent CH 569 799, that is, coloring and / or optical brightening and application of another finishing agent is possible at the same time.
In the method according to the invention, constant uptake of the finishing agent by the broadly guided cable is achieved in a very simple manner in that this cable is passed through the impregnation liquor at a constant speed and then to an additional moisture uptake of 20 to 120%, based on the weight of the dry fiber. The stripped liquor flows back into the impregnation bath. A constant inflow means that as much liquor is constantly fed into the bath as is removed from the impregnation bath by the wet cable. The volume of the impregnation bath therefore remains unchanged. The stripped or squeezed off impregnation liquor is advantageously added to the impregnation bath on the cable inlet side together with the freshly flowing impregnation liquor.
Since most of the finishing agents which can be used according to the invention are absorbed very quickly onto the fibers, the liquor which drips off the nip rollers is depleted in finishing agent.
In the impregnation bath, however, a constant average concentration sets in after a certain time and consequently the uptake of finishing agent by the wet cable is also constant.
The concentration of finishing agent in the impregnation bath is different at the point at which the cable is immersed in the impregnation bath than at the point where it leaves the impregnation bath, but overall, after a certain period of time, the average concentration of the finishing agent remains constant .
So that this setting takes place as quickly as possible, the volume of the impregnation bath is kept as small as possible, i. That is, the amount of the impregnation liquor into which the spread wet tow is immersed is 100 to 500 times the amount of the immersed tow, based on the dry weight of the fiber.
Apart from working with the smallest possible volume of liquor in the impregnation tank, initially to fill with a finishing liquor diluted by 30 to 60 percent by weight with water, corresponding to the average concentration of finishing agent, which, according to experience, occurs after equilibrium has been reached.
In this way, when the plant is started up, only small amounts of fiber are finished before the final average concentration of finishing agent in the impregnation bath has been set. So the committee is very small. Subsequently, there is no longer any need for complex measures to control the concentration. Only the amount of impregnation liquor that is absorbed by the wet cable is continuously replenished.
The process according to the invention gives polyacrylonitrile tows which are finished evenly over the entire cross section.
The following example serves to explain the invention without restricting it thereto. The temperatures therein are given in "C." and percentages mean percentages by weight.
example
A drawn polyacrylonitrile tow, freed from spinning chemicals by rinsing, in the hydrated state with a total titer of 600,000 denier, which consists of 50,000 individual threads and a water content of 1,300 per cent, based on the dry weight of the fiber, is passed over bent rods and so spread out into a tape 2 mm thick. In this expanded state, the cable is impregnated with an aqueous liquor of 20, which per liter 35 g of the antistatic of the formula
EMI2.1
contains, whereby at the beginning of the impregnation the impregnation bath is filled with a 30/0 diluted with water liquor.
The amount of impregnation liquor in the bath is 100 times the amount of the sliver, based on the dry weight of the fiber which is immersed in the bath.
After leaving the impregnation bath, the tape is squeezed off by nip rollers to an additional liquor pick-up of 30%, the excess impregnation liquor being added to the impregnation bath on the cable inlet side. As much impregnation liquor, which contains 35 g of the antistatic of the above formula per liter, flows continuously from a storage container into the bath as is removed from it by the wet cable. The wet cable is then dried and further processed as usual.
A polyacrylonitrile tow is obtained. which is very evenly antistatic.
PATENT CLAIM 1
Process for the continuous finishing with the exception of the dyeing and / or optical lightening of fibers produced by the wet spinning process, in particular for the continuous finishing of polyacrylonitrile tow in the hydrated state, characterized in that the wet tow to achieve a level finishing effect before impregnation with the The finishing liquor spreads out into a band with a maximum thickness of 2 mm.
SUBCLAIMS
1. The method according to claim I, characterized in that the wet cable is spread to a thickness of 0.3 to 1.5 mm.
2. The method according to claim I, characterized in that spreaders, such as curved rods or curved rollers, are used for spreading the tow.
3. The method according to claim I, characterized in that the amount of impregnation liquor into which the spread wet cable is immersed is 100 to 1500 times the amount of the immersed sliver, based on the dry weight of the fibers
4. The method according to claim I, characterized in that a constant uptake of the finishing agent is achieved in that the constant liquor inflow means that exactly as much liquor is supplied as is taken up by the tow.
5. The method according to claim I, characterized in that the finishing takes place before the tow is drawn.
6. The method according to claim I, characterized in that the finishing takes place after the tow has been drawn.
7. The method according to claim I, characterized in that a finishing liquor is used which contains only a single finishing agent.
8. The method according to claim I, characterized in that a finishing liquor is used which contains at least two finishing agents.
9. The method according to claim I, characterized in that the stripped or squeezed off impregnation liquor is added back to the impregnation bath together with the incoming fresh impregnation liquor on the cable inlet side.
PATENT CLAIM II
The tow made of polyacrylonitrile and refined according to the process of claim I.
** WARNING ** End of DESC field could overlap beginning of CLMS **.