DE69404862T2

DE69404862T2 - Monofilament für papiermaschinengewebe

Info

Publication number: DE69404862T2
Application number: DE69404862T
Authority: DE
Inventors: John Reither
Original assignee: Asten Inc
Current assignee: Asten Inc
Priority date: 1993-12-08
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2014-12-01
Also published as: FI961280A0; EP0733131A1; NZ277927A; WO1995016064A1; NO962411L; EP0733131B1; AU1332395A; FI961280A; AU682426B2; DE69404862D1; ATE156527T1; CA2119904A1; NO962411D0; CA2119904C

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Monofilament-Fäden für industrielle Gewebe, und insbesondere auf Fäden für Papiermaschinengewebe.

Hintergrund der Erfindung

Bei der Herstellung von Papier werden zunehmende Mengen an Flüssigkeit aus einem Pulpebrei in aufeinanderfolgenden Schritten entfernt. In einem ersten Formschritt wird der Brei auf ein poröses Gewebe aufgebracht, das einen großen Teil der Flüssigkeit durch Schwerkraft und Saugwirkung abfließen läßt und ein feuchtes Band von Feststoffen auf der Gewebeoberfläche beläßt. In einem weiteren Preßschritt wird das feuchte Band in typischer Weise zwischen Geweben komprimiert, um zusätzliche Flüssigkeit zu entfernen. In einem weiteren Trocknungsschritt wird mehr Flüssigkeit durch Verdampfen entfernt, üblicherweise dadurch, daß das Band durch Trockensiebe bzw. Trockengewebe abgestützt wird, so daß die Bahn in Kontakt mit glatten, beheizten Walzen großen Durchmessers gebracht wird.
Das Herstellen von Papier stellt eine Reihe von Anforderungen an die Gewebe, die in jedem Verfahrensschritt verwendet werden. Die Gewebe sollen in ihrer Struktur fest, flexibel, widerstandsfähig gegen Abrieb und in der Lage sein, den scharfen Chemikalien und hohen Temperaturen, denen sie über längere Zeiträume ausgesetzt sein können, zu widerstehen.
Eine wesentliche Verbesserung in der Technik der Herstellung von Papiermaschinengeweben war die Verwendung von synthetischen polymeren Monofilamenten. Die Verwendung von Polymeren führt jedoch zu zusätzlichen Beschränkungen in der Konstruktion. Beispielsweise muß das Polymer kommerziell verarbeitbar sein, um ein
Monofilament mit gleichförmiger Qualität zu bilden. Des weiteren muß das Polymer ein Monofiment ergeben, das ausreichend stark und schlagfest für automatisierte Gewebeherstelltechniken ist, ebenso wie für den Durchlauf durch eine Papierherstellmaschinenanlage mit hoher Geschwindigkeit.
Monofilamente sind aus Polymeren, wie z.B. Polyäthylen-Terephthalat (PET) und Polyäthylensulfid (PPS) hergestellt worden. Jedes dieser Materialien hat physikalische Eigenschaften, die seine Eignung für Papiermaschinengewebe beeinflussen. PET hat gute Dimensionsstabilität, einen ausreichenden Widerstand gegen Abrieb, ist vom Preis her gesehen günstig, hat jedoch nur eine begrenzte hydrolytische Stabilität. PPS-Monofilament hat ausgezeichnete hydrolytische Stabilität, ist jedoch sehr teuer, hochkristallin, verhältnismäßig brüchig und zeigt geringe Festigkeit an den Knoten und Schlaufen.
Es wird angestrebt, ein preiswertes, starkes, polymeres Monofilament für industrielle Gewebe herzustellen, das die Anforderungen bei der Papierherstellung, einschließlich hoher Knotenfestigkeit und guter hydrolytischer Stabilität erfüllt. Es wird ferner angestrebt, ein Monofilament zu schaffen, das zur Verwendung bei der automatisierten Herstellung solcher Gewebe geeignet ist.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Mit der Erfindung wird ein Monofilament mit hoher Knotenfestigkeit und einer guten Widerstandsfähigkeit gegen Hydrolyse zur Verwendung in Papiermaschinengeweben vorgeschlagen. Insbesondere wird ein Monofilament einer Polymermischung vorgeschlagen, das im wesentlichen besteht aus
a) 1 - 10 Gewichtsprozent eines Polyesters, ausgewählt aus der Gruppe, die aus (1) Polycarbonat und (2) glykolmodifiziertem Copolyester besteht, das periodisch wiederkehrende Einheiten von copolymerisiertem Zyklohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und periodisch wiederkehrende Einheiten von copolymerisiertem Glykol verschieden von Zyklohexan-1,4-Dimethanol sowie copolymerisierter Terephthalsäure aufweist, und
b) einer auf insgesamt 100 Gewichtsprozent ergänzenden Menge von säuremodifiziertem Copolyester, das periodisch wiederkehrende Einheiten von copolymerisiertem Zyklohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Teraphthalsäure sowie periodisch wiederkehrende Einheiten von copolymerisiertem Zyklohexan-1,4- Dimethanol und copolymerisierter Dicarbonsäure verschieden von Terephthalsäure aufweist.
Des weiteren wird ein Papiermaschinengewebe aus Fäden mit den vorerwähnten Monofilamenten vorgeschlagen.
Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Papiermaschinengewebes unter Verwendung des vorbeschriebenen Monofilaments.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Die Figur zeigt eine graphische Darstellung der prozentualen, zurückbehaltenen Knotenfestigkeit (A) und des prozentualen Änderungskoeffizienten der zurückbehaltenen Knotenfestigkeit (B), aufgetragen in Abhängigkeit von den Gewichtsprozenten Polycarbonat in einem Monofilament einer Ausführungsform vorliegender Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Das Polymergemisch, das für das Monofilament nach vorliegender Erfindung geeignet ist, besteht im wesentlichen aus zwei Polymeren. Der Ausdruck "besteht im wesentlichen aus", wie er in vorliegender Beschreibung verwendet wird, bedeutet, daß das Gemisch andere Komponenten mit enthalten kann, vorausgesetzt, daß solche Komponenten nicht entscheidend von der Funktion oder Betriebsfähigkeit der Erfindung ablenken. Der Ausdruck "Monofilament", wie er in vorliegender Beschreibung verwendet wird, bedeutet eine Einzelfaserstruktur und wird austauschbar mit dem Ausdruck "Faden" benutzt.
Ein Polymer des Gemisches ist ein säuremodifiziertes Copolyester, das teilweise auch mit PCTA bezeichnet wird. Es handelt sich um ein halbkristallines thermoplastisches Copolymer, das im wesentlichen aus zwei periodisch wiederkehrenden Einheiten besteht. Eine solche periodisch wiederkehrende Einheit ist copolymerisiertes Zyklohexan- 1,4-Dimethanol (CHDM) und copolymerisierte Terephthalsäure. Die andere periodisch wiederkehrende Einheit besteht aus copolymerisiertem CHDM und einer copolymerisierten Dicarboxylsäure, die von Terephthalsäure verschieden ist. Somit sind periodisch wiederkehrende Einheiten nach den folgenden Formeln (I) und (II) ausgelegt:
(I) -O-CHDM'-O- -AR1- -
(II) -O-CHDM'-O- -AR2- -
wobei CHDM' ein Radikal ist, das durch Dehydroxylieren von CHDM erzielt wird,
AR1 ein Radikal decarboxylierter Terephthalsäure ist, und
AR2 ein Radikal ist, das durch Decarboxylieren einer Dicarbonsäure, die unterschiedlich von Terephthalsäure ist, erhalten wird.
PCTA kann entweder durch direkte Polyesterung von CHDM mit einem entsprechenden Gemisch von Dicarbonsäure oder durch Umesterung von Dialkylestern von Dicarbonsäuren mit einer effektiven Menge von CHDM mit anschließender Polykondensation hergestellt werden. Bevorzugte andere Dicarbonsäuren schließen beispielsweise Isophthalsäure und Phtalsäure ein. Somit ist PCTA ein Copolymer von Poly(cyclohexan-1,4-Dimethylen-Terephthalat), bei dem ein Teil des Terephthaloyl-Radikals durch Isophthaloyl- oder Phtaloyl-Radikale ersetzt ist.
Die Menge an periodisch wiederkehrender Einheit (I) beträgt zwischen etwa 10 und 99 Molprozent, vorzugsweise 50 - 99 Molprozent, und noch spezieller etwa 90 - 97 Molprozent der Gesamtmenge der periodisch wiederkehrenden Einheiten (I) und (II).
Das zweite Polymer der Mischung ist Polycarbonat oder ein glykolmodifiziertes Copolyester, das gelegentlich als PCTG bezeichnet wird. PCTG ist ein semikristallines thermoplastisches Copolymer im wesentlichen aus zwei periodisch wiederkehrenden Einheiten. Eine solche periodisch wiederkehrende Einheit besteht aus copolymerisiertem CHDM und copolymerisierter Terephthalsäure nach der Formel I. Die andere periodisch wiederkehrende Einheit ist ein copolymerisiertes Glykol verschieden von CHDM und copolymerisierte Terephthalsäure nach folgender Formel (III):
(III) -O-R-O- -AR1- -
wobei R ein organisches Radikal ist, das 2 - 20 Kohlenstoffatome enthält, die durch Dehydroxylieren eines linearen, verzweigten oder zyklisch aliphatischen bifunktionalen Glykols oder Ätherglykols erhalten wird.
Beispiele von bifunktionalen Glykolen, die zur Verwendung in der glykolmodifizierten Copolyester-Komponente geeignet sind, sind Äthylenglykol; 1,4-Butanediol; 1,5- Pentanediol und 1,10-Decanediol. Beispiele von Ätherglykolen sind Diäthylenglykol und Triäthylenglykol. Es wird Äthylenglykol bevorzugt.
PCTA, PCTG und die Methode ihrer Herstellung sind im einzelnen in US-Patent 29 01 466 beschrieben.
Polycarbonat, das zur Verwendung in vorliegender Erfindung geeignet ist, weist Carbonat-Polymere von dihydritischen Phenolen wie auch Carbonat-Copolymere von Glykolen, z.B. Äthylenglykol oder Propylenglykol, dibasische Säuren, z.B. kophthal- oder Terephthal-Säure, und hydroxyl- oder säureabgeschlossene Polyester, z.B. hydroxyl- oder säureabgeschlossene Polyester von Neopentyl-Glykol und Adipin-Säure auf. Solche Polycarbonat-Harze können durch Reaktion eines dihydritischen Phenols mit einem Carbonat-Vorläufer, z.B. Phosgen, einem Haloformat oder einem Carbonat- Ester hergestellt werden. Im allgemeinen können die resultierenden Carbonat-Polymere als regelmäßig wiederkehrende Einheiten der folgenden Formel (IV) typisiert werden:
(IV) -O-A-O- -
wobei A ein zweiwertiges aromatisches Radikal des dihydritischen Phenols, vorzugsweise 4,4-Isopropylidenebisbenzenol (Bisphenol A) ist, das bei der Polymer ergebenden Reaktion verwendet wird. Die dihydritischen Phenole, die verwendet werden, um solche aromatischen Carbonat-Polymere zu erhalten, sind mononukleare oder polynukleare aromatische Komponenten, die als funktionale Gruppen zwei Hydroxylradikale enthalten, von denen jedes direkt mit einem Kohlenstoffatom eines aromatischen Kernes verbunden ist. Typische di hydritische Phenole sind 2,2-bis-(4-Hydroxyphenyl)-Propan; 1,3-Benzoldiol; 1,4-Benzodiol; 2,2-bis-(4-Hydroxyphenyl)-Pentan; 2,4'-Dihydroxydiphenyl-Methan; bis-(2-Hydroxyphenyl)-Methan; bis-(4-Hydroxyphenyl)-Methan; bis-(4- Hydroxy-5-Nitrophenyl)-Methan; 1,1-bis-(4-Hydroxyphenyl)-Äthan; 3,3-bis-(4- Hydrophenyl)-Pentan; 2,6-Dihydroxynaphthalen; bis-(4-Hydroxyphenyl)-Sulfon; 2,2'- Dihydroxydiphenyl-Sulfon; 4,4'-Dihydroxydiphenyl-Äther; und 4,4'-Dihydroxy-2,5- Diethoxydiphenyl-Äther. Es ist natürlich möglich, zwei oder mehr unterschiedliche dihydritische Phenole oder, wie oben ausgeführt, ein dihydritisches Phenol in Verbindung mit einem Glykol, einem Hydroxyd oder einem mit Säure abgeschlossenen Polyester, oder eine dibasische Säure für den Fall, daß ein Carbonat-Copolymer anstatt eines Homopolymers erwünscht ist, zu verwenden.
Das Monofilament nach vorliegender Erfindung kann nach herkömmlichen Methoden zur Herstellung von Monofilamenten verwendet werden. Die Komponenten der Polymer-Mischung werden typischerweise als Partikel in Granulat- oder in Pelletform eingeführt. Sie sollen einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt besitzen, um ein Zersetzen während des nachfolgenden Schmelzvorganges zu vermeiden. Die Partikel können fortlaufend durch Schmelzen in einem Gerät, z.B. in Einfachschnecken- oder in Doppelschnecken- Extrudern oder aber chargenweise in Banbury- Mischern oder Brabender- Mischern gemischt werden.
Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, das Monofilament in einem zweistufigen Vorgang herzustellen. Bei einem solchen Vorgang wird eine durch Schmelzen gemischte Hauptcharge erstellt, die eine zweckmäßigerweise hohe Konzentration der geringeren Komponente in PCTA besitzt. Die Hauptcharge wird pelletiert und die Pellets werden später durch Schmelzen mit zusätzlichem PCTA gemischt, um ein Monofilament der gewünschten Zusammensetzung zu erzielen. Dieser zweistufige Vorgang ergibt eine gute Gleichförmigkeit der Zusammensetzung, insbesondere, wenn das Produkt geringe Mengen der kleineren Komponente enthält, z.B. 5 Gewichtsprozent oder weniger.
Ein Monofilament nach der Erfindung soll durch das Schmelzmischen bei niedrigeren Scherbedingungen hergestellt werden als es bei herkömmlichen Polymerschmelz- Mischvorgängen der Fall ist. Eine verringerte Scherbeanspruchung wendet einen Polymer-Abbau während der Schmelzverarbeitung ab. Eine geringe Scherbeanspruchung kann durch bekannte Methoden erreicht werden, z.B. durch Verringerung der Schneckengeschwindigkeit des Prozessors oder durch Verwenden einer Schnecke mit geringem Kompressionsverhältnis. Normalerweise geht dies Hand in Hand mit einer kompensierenden Reduzierung der Produktionsgeschwindigkeit, um eine gleichförmige Mischung zu erzielen. Die kleinere Komponente soll gleichmäßig über die gesamte Zusammensetzung verteilt sein.
Typischerweise wird die Schmelze durch eine Siebpackung gefiltert, durch eine Mehrloch-Form extrudiert, zum Erzeugen von Litzen abgeschreckt, gezogen und wärmefixiert, um ein Monofilament auszubilden. Das Ziehen und Fixieren kann Mehrfach-Zyklen bei unterschiedlichen Ziehverhältnissen und Temperaturen und ferner ein oder mehrere Beruhigungsschritte umfassen. Ein Monofilament für Papiermaschinengewebe hat typischerweise einen Durchmesser im Bereich von etwa 0,1 - 1,5 mm.
Das Monofilament nach der Erfindung kann nach herkömmlichen Methoden zu einem industriellen Gewebe verarbeitet werden. Es kann auf Webautomaten in der herkömmlichen Kett- und Schuß-Gewebestruktur gewebt oder in Spiralstruktur geformt werden, in der parallele spiralförmige Monofilamente mit Pintle-Fädenn ineinandergreifen. Das Gewebe nach der Erfindung kann entweder ausschließlich aus dem neuartigen Monofilament oder aus diesem neuartigen Monofilament in Verbindung mit anderen Materialien hergestellt werden. Eine bevorzugte Verwendung des Gewebes nach der Erfindung ist der Einsatz in Papierherstellmaschinen.
Ein Monofilament aus PCTA-Mischungen nach der Erfindung ergibt eine hohe, zurückbehaltene Knotenfestigkeit in Verbindung mit einem guten Hydrolyse-Widerstand bei vernünftigen Kosten. PCTA hat bei fehlenden hinzugefügten Polymer-Mischkomponenten, wie hier vorgesehen, einen Hydrolyse-Widerstand, der dem von PET überlegen ist, jedoch eine nur bescheidene Knotenfestigkeit, weil es brüchig ist. Die Zugabe von kleinen Mengen an Polycarbonat oder glykolmodifiziertem Copolyester in PCTA verbessert ganz entscheidend die zurückbehaltene Knotenfestigkeit, während der Hydrolysewiderstand aufrecht erhalten wird, und dies, ohne daß andere physikalische Eigenschaften maßgeblich nachteilig beeinflußt werden. Es wird auch erreicht, daß der Koeffizient der Änderung der zurückbehaltenen Knotenfestigkeit des gemischten Kompositionsfadens unerwarteterweise entscheidend geringer ist als solcher Fäden, die ganz aus PCTA bestehen. Infolgedessen ist der Faden nach vorliegender Erfindung nicht nur dehnbarer als ein PCTA-Faden, sondern kann auch Brüchen bei der Herstellung des Gewebes und während der Papierherstellvorgänge konstanter und mit besserer Vorhersagbarkeit als PCTA-Fäden widerstehen.
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit repräsentativen Beispielen bestimmter bevorzugter Ausführungsformen erläutert, wobei alle Teile, Proportionen und Prozentangaben gewichtsbezogen sind, falls nicht anders ausgedrückt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In den nachstehenden Beispielen wurden die Zugfestigkeit und die zugehörigen Eigenschaften auf einer Zugfestigkeits-Testmaschine gemessen, die mit einer Backentrenngeschwindigkeit von 25,4 cm/min (10 inch/min) und einer anfänglichen Backentrennung von 25,4 cm (10 inch) betrieben wurde. Der Modul wurde als die Neigung der Spannungsldehnungs-Kurve bei 1 % Dehnung gemessen. Das freie Schrumpfen wurde als prozentuale Dimensionsänderung gemessen, nachdem das Material 15 Minuten lang unbeschränkt einer Temperatur bis 204º C (400º F) ausgesetzt wurde. Der Hydrolyse- Widerstand wurde als Prozentanteil der anfänglichen Zugfestigkeit bei Bruch gemessen, der von der Probe zurückbehalten wurde, nachdem sie fünf Stunden lang Dampf bei 163º C (325º F) ausgesetzt war.

Beispiele 1 und 2 sowie Vergleichsbeispiel C1

LEXAN 141 Polycarbonat von General Electric, nachstehend "PC" genannt, und KODAR "Thermx 13319" PCTA von Eastman Chemicals, nachstehend "Polymer A" genannt, wurden als Pellets gemischt, um Gemische von 5% und 10% PC in Polymer A zu erhalten. In getrennten Durchläufen wurde jedes Gemisch einem Einzel-Schneckenextruder von 3,81 cm (1,5 inch) zugeführt, der mit einer Allzweckschnecke ausgerüstet war, die mit 24,7 U/min und bei 289º C (552º F) betrieben wurde, um ein geschmolzenes Gemisch zu erhalten. Die geschmolzenen Gemische wurden durch ein 250 Maschen (70 µm) Siebpaket gefiltert und durch eine Mehrlochform extrudiert. Das Extrudat wurde unter Wasser abgeschreckt und in einem Verhältnis von 3,82 : 1 gezogen, um einen Faden von 0,4 mm Durchmesser zu erzielen. Einige flüchtige Stoffe, die während der Extrusion erzeugt wurden, beispielsweise aufgrund einer ungenügenden Trocknung der Materialien, haben dazu geführt, daß der Faden während des Abschreckens und Ziehens häufig gebrochen ist. Die Extrusion war jedoch stetig. Ein Polymer A ohne PC wurde in ähnlicher Weise behandelt, um einen Vergleichsfaden C1 zu erzeugen.
Proben eines jeden Fadens wurden auf zurückbehaltene Knotenfestigkeit nach folgender Methode getestet. Es wurde die Zugfestigkeit bei Bruch bestimmt. Die Knotenbruchfestigkeit wurde als die Zugfestigkeit bei Bruch gemessen, nachdem ein Überhand- Knoten einer frischen Testprobe unterzogen wurde. Die zurückbehaltene Knotenfestigkeit wurde als die Knüpf-Bruchfestigkeit, ausgedrückt in Prozent Zugfestigkeit bei Bruch, berechnet. Die zurückbehaltenen Knotenfestigkeiten der Probe nach Beispiel 1 betrugen etwa 50%, was in bezug auf Werte von lediglich 10 - 15%, die bei dem Faden C1 festge-stellt wurden, vergleichsweise günstig war.

Beispiele 2 - 5 und Vergleichsbeispiel C2

PC und Polymer A wurden bei 121º C (250º F) auf weniger als 0,02% Feuchtigkeit getrocknet und geschleudert, um ein 30%iges PC-Gemisch zu erhalten. Das Gemisch wurde kontinuierlich durch Schmelzen bei 102 kg (225 pounds) pro Stunde in einem Doppelschnecken-Extruder gemischt, der mit einer Vakuum-Entlüftungsöffnung versehen war und bei 321 mm (15 inches) Hg betrieben wurde, um 400 pounds einer Hauptmasse zu erhalten. Die Schneckengeschwindigkeit betrug 312 U/min, und die Temperaturen der Extruderzonen 1 - 6, der Form und der Schmelze betrugen 266º C, 271º C, 260º C, 254º C, 254º C, 254º C, 260º C und 257º C (510, 520, 500, 490, 490, 490, 515 und 495º F). Die Schmelzmischung wurde als Litze extrudiert, abgekühlt und in Pellets geschnitten. Die Pellets der Hauptmasse wurden in Pfannen bei 177º C (350º F) zweieinhalb Stunden lang kristallisiert.
Die Hauptchargen-Pellets wurden bei 121º C (250º F) fünf Stunden lang getrocknet und dann mit dem Polymer A in einen Extruder eingeführt, um 0; 3,2; 4,5; 7,3 und 10.0% PC Kompositionen der Beispiele C2 und 2-5 zu erhalten. Die Zusammensetzungen wurden mit einer Schneckengeschwindigkeit von 24,8 U/min in einem Einzel- Schneckenextruder von 0,9 cm (3,5 inch) extrudiert, der mit einer Austrittsschmelztemperatur im Bereich von 293 - 299º C (560 - 570º F) betrieben wurde. Die Kompositionen wurden durch eine Mehrloch-Spinndüse mit einem Lochdurchmesser von 2,0 mm und Kapillaren mit einer Länge von 4,0 mm extrudiert. Das Extrudat wurde in Wasser abgeschreckt und getrocknet. Es wurde dann gezogen und in einer Folge von Stufen auf ein Verhältnis von 3.45: 1 entspannt, um Monofilamente mit einem Durchmesser von 0,5 mm zu erzielen. Ein Extrudieren und Spinnen der Fäden mit niedriger PC-Konzentration verlief glatt. Bei 10% PC begann das Polymer sich auf der Form aufzubauen und in der Faden zu tröpfeln. Die physikalischen Eigenschaften der Fäden sind in Tabelle 1 wiedergegeben. Tabelle 1
*Koeffizient der Änderung
Über 4,5% PC nehmen die Reißfestigkeit und der Modul ab. Wenn die Konzentration von PC zunimmt, nimmt die Zähigkeit zu, die durch die Bruchenergie und die zurückbehaltene Knotenfestigkeit gegeben ist. Die zurückbehaltene Knotenfestigkeit nach den Beispielen 2 - 5 ist entscheidend höher als die von C2. Über 4,5% PC bleibt die zurückbehaltene Knotenfestigkeit auf Werten von etwa 70%. Der Koeffizient der Änderung der zurückbehaltenen Knotenfestigkeit, der durch Teilen der Standardabweichung von zehn Replikaten durch den Mittelwert berechnet wird, fällt, wenn die PC-Konzentration zunimmt. Die kleineren Koeffizienten der Änderung zeigen, daß die zurückbehaltene Knotenfestigkeit des Fadens von Mischungen weniger variabel als PCTA-Garn wär, und daß die Konsistenz der zurückbehaltenen Knotenfestigkeit sich mit zunehmendem PC- Gehalt verbessert. Die Daten der Verbesserung der Knotenfestigkeit aus Tabelle 1 sind in der Figur graphisch dargestellt. In der Ordinate ist der proportionale Eigenschaftswert und in der Abszisse der prozentuale PC-Wert im Garn aufgetragen. Die Linie A stellt die zurückbehaltene Knotenfestigkeit und die Linie B den Variationskoeffizienten dar.

Beispiele 6 und 7

Es wurde eine Hauptcharge von 30% KODAR 5445 PCTG von Eastman Chemicals, nachstehend mit "Polymer G" bezeichnet, und 70% Polymer A, wie in den Beispielen 2 - 5 angegeben, erstellt. Die Temperaturen der Extruderzonen 1 - 6 und der Form sowie die Schmeztemperaturen betrugen 260, 266, 254, 249, 249, 249, 266 und 254º C (500, 510, 490, 480, 480, 480, 510 und 490º F). Die Drehgeschwindigkeit der Schnecke betrug 325 U/min und die Produktionsgeschwindigkeit 100 kg (220 pounds) pro Stunde.
Die Hauptcharge wurde wie in den Beispielen 2 - 5 verarbeitet, mit der Ausnahme, daß die Schmelztemperatur am Extruderausgang im Bereich von 285 - 291º C (545 - 555º F) betrug und die Zusammensetzungen 3 und 6% PCTG, Beispiele 6 und 7, enthielten. Analytische Resultate sind in der nachstehenden Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
*Koeffizient der Änderung
Relativ zum Vergleichsbeispiel C2 (Tabelle 1) erhöhte sich die zurückbehaltene Knotenfestigkeit von 40,4% auf etwa 60%, was eine 50%ige Verbesserung darstellt. Ferner fiel der Koeffizient der Änderung der zurückbehaltenen Knotenfestigkeit entscheidend, was besagt, daß die Knotenfestigkeit des Fadens aus Mischungen wesentlich konsistenter war als ein Faden ausschließlich aus PCTA Andere Fadeneigenschaften wurden durch die Beifügung von PCTG nicht entscheidend beeinflußt.

Beispiel 8 und Vergleichsbeispiel C3

Die Vorgänge nach den Beispielen 6 und C2 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Ziehverhältnis der ersten Stufe von 3,8 : 1 auf 4,2 : 1 erhöht wurden. Garnproben wurden analysiert und die Resultate sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Es wurde eine Verbesserung der Reißfestigkeit von etwa 0,26 N/tex (2,9 g/d) nach den Beispielen 6 und C2 auf etwa 0,28 N/tex (3,2 g/Denier) in beiden Beispielen 8 und C3 beobachtet.
Die zurückbehaltene Knotenfestigkeit von C3 fiel jedoch auf 27,7% und der Änderungskoeffizienten nahm auf 51,5% zu. Überraschenderweise blieb die zurückbehaltene Knotenfestigkeit nach Beispiel 8 hoch bei 58,9% und die Variabilität verbesserte sich auf 6,8%, trotz der Tatsache, daß die Reißfestigkeit dadurch erhöht wurde, daß das Ziehverhältnis relativ zu Beispiel 6 erhöht wurde.

Beispiele 9 - 10 und Vergleichsbeispiel C4

Eine Hauptcharge von 30% Polymer G und 70% Polymer A wurde entsprechend wie in Beispiel 6 hergestellt. Die Hauptcharge und ein getrennter Strom von Pellets aus Polymer A wurde auf einer Fadenextrusionsanlage in Proportionen abgemessen, um Fäden von 3,0, 1,5 und 0% Polymer G herzustellen. Proben der Fäden mit 0,6 mm Durchmesser wurden getestet und die Resultate in der nachstehenden Tabelle 3 zusammengestellt. Tabelle 3
Die Daten der Tabelle 3 bestätigen, daß nur geringe Konzentrationen von PCTG in PCTA erforderlich waren, um die zurückbehaltene Knotenfestigkeit zu verbessern, und andere Eigenschaften nicht nachteilig beeinflußt haben. Obgleich die ungeknotete Zugfestigkeit von 7,7 kg (17 Pounds) des Fadens nach Beispiel 10 relativ zu C4 (8,2 kg (18 pounds)) fiel, war die Knotenfestigkeit des Monofilaments mit nur 1,5% PCTG wesentlich höher als die von C4. Der Hydrolyse-Widerstand der Fäden aus Mischungen blieb ausgezeichnet bei höher als 95%. Eine vergleichbare Probe von PET-Faden wurde nicht getestet, ihr Hydrolyse-Widerstand wird jedoch mit nur etwa 80% angenommen.
Umwandlungsfaktoren in SI-Einheiten:
1 Denier = l/g tex
1 g/Denier = 0,0885 N/tex
1 pound = 0,4536 kg

Claims

1. Monofilament einer Polymermischung, im wesentlichen bestehend aus:

(a) 1 bis 10 Gewichtsprozent eines Polyesters, ausgewählt aus der Gruppe, die aus (1) Polycarbonat und (2) glykolmodifiziertem Copolyester besteht, das periodisch wiederkehrende Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4- Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und periodisch wiederkehrende Einheiten von copolymerisiertem Glykol verschieden von Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure enthält, und

(b) einer auf insgesamt 100 Gewichtsprozent ergänzenden Menge von säuremodifiziertem Copolyester, das periodische Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und periodische Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Dicarbonsäure, verschieden von Terephthalsäure, aufweist.

2. Monofilament nach Anspruch 1, bei dem das Polyester ein glykolmodifiziertes Copolyester ist, das 50 bis 95 Mol % periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und eine auf insgesamt 100 Mol % ergänzende Menge von periodischen Einheiten eines copolymerisieten bifunktionellen Glykols mit 2 - 20 Kohlenstoffatomen, ausgewählt aus der Gruppe linearer, verzweigter und zyklisch aliphatischer Glykole und Ätherglykole, und copolymerisierter Terephthalsäure, aufweist; und bei dem das säuremodifizierte Copolyester 50 bis 95 Mol % periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und eine auf insgesamt 100 Mol % egänzende Menge periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Isophthalsäure umfaßt.

3. Monofilament nach Anspruch 2, bei dem das bifunktionelle Glykol Äthylenglykol ist.

4. Monofilament nach Anspruch 3, bei dem das glykol modifizierte Copolyester mit 1 bis 6 Gewichtsprozent enthalten ist.

5. Monofilament nach Anspruch 3, bei dem das glykolmodifiziete Copolyester mit 1,5 bis 3 Gewichtsprozent enthalten ist.

6. Monofilament nach Anspruch 1, bei dem das Polyester Polycarbonat ist, das periodische Einheiten der folgenden Formel aufweist:

-O-A-O- -

wobei A ein zweiwertiges aromatisches Radikal von Bisphenol A ist, und das säuremodifizierte Copolyester 50 bis 95 Mol % periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und

eine auf insgesamt 100 Mol % ergänzende Menge periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Isophthalsäure umfaßt.

7. Monofilament nach Anspruch 6, bei dem das Polycarbonat mit 1 bis 5 Gewichtsprozent enthalten ist.

8. Papiermaschinengewebe mit Monofilamenten einer Polymermischung, die im wesentlichen besteht aus:

(a) 1 bis 10 Gewichtsprozent eines Polyesters, ausgewählt aus der Gruppe, die aus (1) Polycabonat und (2) glykolmodifiziertem Copolyester besteht, das periodische Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und periodische Einheiten von copolymerisiertem Glykol verschieden von Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure enthält, und

(b) einer auf insgesamt 100 Gewichtsprozent egänzenden Menge von säuremodifiziertem Copolyester, das periodische Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und periodische Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Dicarbnsäure verschieden von Terephthalsäure aufweist.

9. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 8, bei dem der Bestandteil (a) zwischen 1 und 10 Gewichtsprozent ausmacht und ein glykolmodifiziertes Copolyester ist, das 50 bis 95 Mol % periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan- 1,4-Dimethanol und copolymerisierte Terephthalsäure, und eine auf insgesamt 100 Mol % ergänzende Menge periodischer Einheiten von copolymerisiertem Äthylenglykol und copolymerisierter Terephthalsäure umfaßt; und bei dem das säuremodifizierte Copolyester 50 bis 95 Mol % periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und eine auf insgesamt 100 Mol % ergänzende Menge periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Isophthalsäure umfaßt.

10. Papiermaschinengewebe nach Anspruch 8, bei dem der Bestandteil (a) zwischen 1 und 5 Gewichtsprozent ausmacht und Polycarbonat mit periodisch wiederkehrenden Einheiten der folgenden Formel ist:

-O-A-O- -

wobei A ein zweiwertiges aromatisches Radikal von Bisphenol A ist und wobei das säuremodifizierte Copolyester 50 bis 95 Mol % periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure, und eine auf insgesamt 100 Mol % ergänzende Menge periodischer Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Isophthalsäure umfaßt.

11. Verfahren zum Herstellen von Papiermaschinengewebe, das aus Fädenn geformt wird, die Monofilamente einer Polymermischung enthalten, im wesentlichen bestehend aus:

(a) 1 bis 10 Gewichtsprozent eines Polyesters, ausgewählt aus der Gruppe, die (1) Polycarbonat und (2) glykolmodifiziertem Copoyester umfaßt, das periodische Einheiten von copolimerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephtalsäure, und periodische Einheiten von copolymerisiertem Glykol verschieden von Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure enthält, und

(b) einer auf insgesamt 100 Gewichtsprozent ergänzenden Menge von säuremodifiziertem Copolyester, das periodische Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Terephthalsäure und periodischen Einheiten von copolymerisiertem Cyclohexan-1,4-Dimethanol und copolymerisierter Dicarbonsäure verschieden von Terephthalsäure aufweist.