DE872822C - Process for the production of artificial, thread-like structures - Google Patents
Process for the production of artificial, thread-like structuresInfo
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- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen, fadenartigen Gebilden, die zur Verwendung bei der Siebherstellung und als künstliche Borsten oder Saiten geeignet sind, ■'Ans hohe Steifheit und Beständigkeit gegen, hohe Temperaturen sowie gegen Ultraviolettstrahlen und Befall durch Pilze, Insekten, und Bakterien aufweisen, ferner eine hohe Abnutzungsbeständigkeit und spezielle Unempfindlichkeit gegen Wasser, Dampf und viele chemische Flüssigkeiten und Dämpfe besitzen.The invention relates to a process for the production of artificial, thread-like structures which are suitable for use in the screen production and as artificial bristles or strings, ■ 'Ans high rigidity and resistance to high temperatures as well as against ultraviolet rays and infestation by fungi, insects, and bacteria, also have high wear resistance and special insensitivity to water, steam and many chemical liquids and vapors.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung künstlicher, fadenartiger Gebilde aus Polyester wird in der Weise vorgegangen, daß die geschmolzenen Produkte durch Düsen mit 'Einem Lochdurohmesser von 0,025 bis 2,28 ram versponnen und in inerten Flüssigkeiten, wie Wasser, abgeschreckt werden. Das Neue der Erfindung wird darin erblickt, daß die zu verspinnenden Polymerisationsprodukte aus. einem oder mehreren hochpolymere« linearen Estern bestehen, welche durch Erhitzen von einem oder mehreren Glykoleii der Reihe HO(CHo)nOH, worin η eine ganze Zahl, größer als i, jedoch nicht größer als 10 ist, mit Terephthalsäure oder einem Ester bildenden Derivat derselben" erhalten werden.In the method according to the invention for the production of artificial, thread-like structures from polyester, the procedure is such that the melted products are spun through nozzles with a hole diameter of 0.025 to 2.28 ram and quenched in inert liquids such as water. The novelty of the invention is seen in the fact that the polymerization products to be spun from. one or more highly polymeric linear esters, which by heating one or more glycols of the series HO (CHo) n OH, where η is an integer greater than i but not greater than 10, with terephthalic acid or an ester-forming derivative same "can be obtained.
Zweckmäßigerweise bestehen die zu verspinnenden Polymerisationsprodukte a,us hochpolymerem P oly äthy lenter ephth al at.The polymerization products to be spun expediently consist of a high polymer P oly äthy lenter ephth al at.
Unter hochpolymeren linearen Estern werden Polyester verstanden, deren Moleküle durch Ziehen oder Walzen oder daraus hergestellten Fäden oder Folien ausgerichtet werden können., was in charakteristischen Röntgeninterferenzbildern zum Ausdruck kommt. Beispiele für esterbildende Derivate der Terephthalsäure sind ihre aliphatischen (ein-Highly polymeric linear esters are understood as polyesters whose molecules are drawn by drawing or rollers or threads or foils made therefrom can be aligned. What in characteristic X-ray interference images is expressed. Examples of ester-forming derivatives of terephthalic acid are their aliphatic (one
schließlich der cycloaliphatischen) und Arylester bzw. -haibester, ihre Säurehälogenide und Ammonium- und Aminsalze. Beispiele für die genannten Glykole sind Äthylen-, Trimethylen-, Tetramethylen-, Hetxamethylen- und Dekamethylenglykol. Von den genannten polymeren Estern wird das PoIyäthylenterephthalat bevorzugt, da die zu seiner ,Synthese erforderlichen Ausgangsstoffe leicht zugänglich sind und es einen hohen Schmelzpunktfinally the cycloaliphatic) and aryl esters or half esters, their acid halides and ammonium and amine salts. Examples of the glycols mentioned are ethylene, trimethylene, tetramethylene, Hetxamethylene and decamethylene glycol. Polyethylene terephthalate is one of the polymeric esters mentioned preferred because the starting materials required for its synthesis are easily accessible and it has a high melting point
ίο von 2400 besitzt.ίο of 240 0 owns.
Die verwendeten polymeren Ester werden vor dem Schmelzvorgang des erfindungsgemäßen Verfahrens am besten geschnitzelt. Die Ester sollten vorzugsweise derart geschmolzen werden, daß eine Miitführung fester Substanz zu der vorgenannten öffnung vermieden werde. Eine geeignete Vorrichtung zum Schmelzen ist ein geheizter Rost, von dem aus- der geschmolzene Polyester durch ein Filterbett aus· feinen Partikeln, wie Sand, hindurch zur Spinnöffnung gelangt.The polymeric esters used are prior to the melting process of the process according to the invention best sliced. The esters should preferably be melted so that one Carrying out solid matter to the aforementioned opening is avoided. A suitable device for melting is a heated grate, from which the melted polyester passes through a Filter bed of fine particles, such as sand, passes through to the spinning opening.
Zur Erzielung besonders: hoher Reißfestigkeiten, guten Elastizitätseigenschaften sowie geringer Wasserabsorption und Dehnbarkeit sollten die gesponnenen Fäden in festem Zustand gestreckt werden.-To achieve especially: high tear strength, The spun should have good elastic properties as well as low water absorption and extensibility Threads are stretched in a solid state.
Es ist auch empfehlenswert, die Fäden bzw. fadenartigen Gebilde nach dem Ziehprozeß unter Spannung einer Temperatur auszusetzen,' die höher ist als die Ziehtemperatur, jedoch niedriger, vor-It is also advisable to place the threads or thread-like structures underneath after the drawing process To expose tension to a temperature which is higher than the drawing temperature, but lower, before-
zugsweise 300 niedriger, als der Schmelzpunkt der Polymerisate. Wenn, ein Gebilde mit hoher Dehnung erwünscht ist, kann man es während der Wärmehartungsibenandllung um einen gewissen Betrag eingehen lassen. Wenn jedoch ein sehr zähes fadenartiges· Gebilde mit nur geringer Dehnbarkeit gefordert· wird, so; sollte jedes Eingehen vermiedenpreferably 0 30 lower than the melting point of the polymers. If a structure with high elongation is desired, it can be shrunk by some amount during the curing process. If, however, a very tough, thread-like structure with only little extensibility is required, then; should avoid any entering
, werden. Auf diese Weise werden fadenartige Ge- : bilde erzeugt, die bis hinauf zur Temperatur, bei der die Wärmeerhärtung durchgeführt wurde, hitzebeständig sind und auch ein erhöhtes Vermögen aufweisen, sieh nach dem Biegen wieder zu strecken. Je höher die Temperatur bei der Wärmehärtungsbehandlurig war, desto' größer ist die Streckfiähigkeit der nach dem Biegen., will. In this manner, thread-like overall: generates image, which are heat resistant up to the temperature at which the Wärmeerhärtung was performed, and also have an increased ability to stretch check again after bending. The higher the temperature in the thermosetting treatment, the greater the stretchability after bending.
Das folgende Beispiel zeigt, wie die Erfindung durchgeführt; werden kann, soll jedoch den Schutzumfang in keiner Weise beschränken..The following example shows how the invention is carried out; can, however, should extend the scope of protection in no way restrict ..
Hochmolekulares Polyäthylen- terephthalatHigh molecular weight polyethylene terephthalate
" (innere Viscosität einer i%igen Lösung in einer Mischung von Phenoltetrachloräthan von 60:40 = 0,78), das unter Ausschluß von Sauerstoff auf 285 ° erhitzt war, wurde durch eine ein einziges Loch aufweisende Spinndüse unter Bildung eines Fadens von 0,5 mm Durchmesser gepreßt. Der erzeugte Faden wurde im 6o° warmen Wasserbad auf seine fünffache Länge ausgezogen. Das erhaltene Produkt wies eine Reißfestigkeit von 3360 kg/cm2 und eine Bruchdehnung von 17% auf."(internal viscosity of a 1% solution in a mixture of phenol tetrachloroethane of 60:40 = 0.78), which was heated to 285 ° in the absence of oxygen, was passed through a spinneret with a single hole to form a thread of 0, The thread produced was drawn out to five times its length in a water bath at 60 ° C. The product obtained had a tensile strength of 3360 kg / cm 2 and an elongation at break of 17%.
Ein Teil des Fadens wurde im ölbad) währendPart of the thread was in the oil bath) during
2 Stunden unter Spannung auf 150° erhitzt. Das resultierende Produkt war steifer und hatte ein viel besseres Aufrichtvermögen nach dem Biegen als das unbehandelte Produkt, zeigte aber keinen Verlust an Reiißif ähigkeit.Heated for 2 hours under tension to 150 °. That resulting product was stiffer and had much better righting power after bending than the untreated product, but showed no loss of tear resistance.
Eine weitere Probe- des gestreckten Fadens wurde in Wasser eingeweicht. Die Reißfestigkeit des nassen Produkts· war nur 15%· geringer als diejenige desi trockenen, gestreckten Produkts.Another sample of the stretched thread was soaked in water. The tear strength of the wet product was only 15% less than that of the dry, stretched product.
Wie bereits gesagt, eignen sich die erfindungsgemäßen fadenartigen Gebilde als künstliche Borsten, wobei ihre Dicke je nach dem Verwendungszweck verschieden sein kann. Für Zahnbürsten benötigt man z. B*. einen Durchmesser von etwa 0,18 mm., für Nagelbürsten etwa 0,20 mm, für Haarbürsten etwa 0,28 mm und für Rasierpinsel etwa 0,076 mm. Infolge ihrer Steifheit und dem geringen Wasseraufnahmevermögen eignen sie sich auch für Kleiderbürsten, Scheuerbürsten und Gartenbesen. Infolge ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien und hohe Temperaturen sind sie besonders· geeignet für Bürsten, die zum Reinigen chemischer Anlagen und für industrielle Zwecke dienen, wie z. B'. Flaschenbürsten, Ausrüstbürsten. Eintauchen in Wasser beeinträchtigt ihre Steifheit nicht wesentlich, indem die Naßsteifheit 90 bis 95 % der Trockensteifheit ausmacht. Der steife Charakter dieser Borsten macht sie auch sehr geeignet als 9« Versteifungsmittel für Kleidungsstücke, wie Kragen. Für gewisse Anwendungsgebiete, wie in Farbpinseln, empfiehlt es sich, daß die erfindungsgemäßen Borsten eine spitz zulaufende Form aufweisen. Dies, kann dadurch erreicht werden, daß man die Abziehgeschwindigkeit aus der Spinndüse wechselt. Kurze, als Borsten geeignete Stücke können dann durch Schneiden der langen, spitz zulaufenden fadenartigen Gebilde vorzugsweise nach dem Strecken hergestellt werden.. .As already said, those according to the invention are suitable thread-like structures as artificial bristles, their thickness depending on the intended use can be different. For toothbrushes you need z. B *. a diameter of about 0.18 mm., For nail brushes about 0.20 mm, for hairbrushes about 0.28 mm and for shaving brushes about 0.076 mm. Due to their rigidity and the low water absorption capacity, they are suitable also for clothes brushes, scrubbing brushes and garden brooms. As a result of their resilience Against chemicals and high temperatures, they are particularly suitable for brushes that are used for cleaning chemical plants and for industrial purposes, such as B '. Bottle brushes, finishing brushes. Immersion in water does not significantly affect its stiffness by keeping the wet stiffness 90 to 95% the drought stiffness. The stiff character of these bristles also makes them very suitable as a 9 « Stiffeners for clothing such as collars. For certain areas of application, such as in paint brushes, it is recommended that the bristles according to the invention have a tapering shape. This can be achieved by adjusting the withdrawal speed from the spinneret changes. Short pieces suitable as bristles can then be cut by cutting the long, tapered ones thread-like structures are preferably produced after stretching ...
Wie ebenfalls bereits gesagt wurde, eignen sich die künstlichen Gebilde gemäß der vorliegenden Erfindung auch sehr gut zur Herstellung von Sieben. Letztere sind außerordentlich geeignet, um Chernikalienpulver und Nahrungsmittel, wie Mehl, zu sieben und um Chemikalienlösungen zu filtrieren oder zum Unterlegen von Filtertüchern. Diese Möglichkeiten ergeben sich aus der Steifheit, Abnutzungs- und Feuchtigkeitsbeständigkeit und" der inerten Natur der Borsten oder Saiten.. Solche Siebe eignem sich ausgezeichnet als Insektengazen., da die künstlichen Saiten auch gegen Ultraviolettstrahlen, Feuchtigkeit und Befall durch Insekten und Bakterien beständig sind. Sie können infolge ihrer guten Wärmebeständigkeit auch zu Schuheinlagen bzw. Ausfütterungsniaterialien für Tropenschuhe verarbeitet werden, die dazu dienen, den Fuß von der Sohle entfernt zu halten. Die künstlichen Gebilde eignen sich auch für Schuhaberteile, die durch Stricken oder Weben hergestellt sein können, sowie für andere Webeartikel, z.B. feine Moskitonetze, Material für Liegestühle (insbesondere für tropische Gegenden) und Teppichunterlagen, mit oder ohne Beimischung anderer fadenartiger 'Gebilde und Fasern, wie Wolle, Baumwolle, Viscosefasern oder Kupferseide, ,As has also already been said, the artificial structures according to the present invention are suitable Invention also very good for making sieves. The latter are extremely suitable to To sift chemical powders and foods such as flour and to filter chemical solutions or for placing filter cloths underneath. These possibilities result from the stiffness, wear and tear and moisture resistance and "the inert nature of the bristles or strings .. Such Sieves are excellently suited as insect gauzes, since the artificial strings also protect against ultraviolet rays, Resistant to moisture and infestation by insects and bacteria. You can as a result their good heat resistance also to shoe insoles or lining materials for tropical shoes that serve to keep the foot away from the sole. The artificial ones Structures are also suitable for shoe upper parts that are made by knitting or weaving can, as well as for other woven articles, e.g. fine mosquito nets, material for deck chairs (especially for tropical areas) and carpet underlays, with or without the addition of other thread-like ones '' Structures and fibers such as wool, cotton, viscose fibers or copper silk,
Die fadenartigen Gebilde der Erfindiung eignen sich infolge ihrer außerordentlichen Wetterfestigkeit auch sehr gut zur Herstellung von Fischernetzea, Seilen, und Schnüren.. Aus solchem Material erzeugte Seilerwaren werden durch Nässe kaum !>eeinträehtigt, noch werden sie von Nagetieren, Insekten und Bakterien angegriffen.The thread-like structures of the invention are suitable because of their extraordinary weather resistance also very good for making fishing nets a, Ropes and cords .. Cords and cords made from such a material are hardly affected by moisture !> They are invaded, nor are they attacked by rodents, insects and bacteria.
Einzelfasern können auch als dicke Nähfaden verwendet werden und eignen- sich infolge ihrerSingle fibers can also be used as thick sewing threads and are therefore suitable
ίο Wetterbeständigkeit insbesondere zum Nälhen von Leder, das im Freien Verwendung finden, soll. Weitere Anwendungsgebiete sind das, Nähen von Handkoffern, Taschen u. dgl. sowie von Schuhwerk. Einzelfasern können auch als Saiten für Musikinstrumente, Ersatz für Spanischrohr oder für die Verwendung von Stuhlsitzen, Kunstsaiten, für Tennis rackets oder Saiten für die Fischerei verwendet werden. Derartiges Fadenmaterial mit Durchmessern zwischen 0,025 und 0,5 mm kann auch zur Herstellung von Nähten verwendet werden, während man für künstliches Perückenihaar sehr feine Fasern von 0,025 bis 0,05 mm verwendet.ίο Weather resistance especially for sewing Leather intended to be used outdoors. Other areas of application are sewing Suitcases, bags and the like, as well as footwear. Single fibers can also be used as strings for musical instruments, Replacement for spanish tube or for the use of chair seats, synthetic strings, for Tennis rackets or strings used for fishing will. Such thread material with diameters between 0.025 and 0.5 mm can can also be used to make seams while looking for artificial wig hair very fine fibers from 0.025 to 0.05 mm are used.
Claims (2)
Schweizerische Patentschrift Nr. 213 972;
niederländische Patentschrift Nr. 54 468;
französische Patentschriften Nr. 870.439,844 655; britische Patentschriften Nr. 501 197, 535 263, 550852;Referred publications:
Swiss Patent No. 213 972;
Dutch Patent No. 54,468;
French Patent Nos. 870,439,844,655; British Patent Nos. 501 197, 535 263, 550852;
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