[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Fasern
auf der Basis von Polyarylensulfiden, sowie danach erhältliche neue Multifilamente
auf Basis von Polyarylensulfiden.
[0002] Polyarylensulfide sind bekanntlich Polymere mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen
thermischen Abbau und gegen unterschiedlichste Chemikalien. Fasern aus diesen Polymeren
sind bereits bekannt und beispielsweise in den EP-A-195,422, EP-A-398,094, EP-A-453,
100 und JP-A-58-18,409 beschrieben.
[0003] Speziell ausgestaltete Spinn- und Nachbehandlungsverfahren zur Herstellung solcher
Fasern sind beispielsweise in der EP-A-102,536, in der JP-A-01-239,109 und in der
US-A-3,539,676 beschrieben. In der EP-A-102,536 bzw. in der JP-A-01-239,109 sind die
Spinnabzugsgeschwindigkeiten mit 900 bis 1100 m/min bzw. mit kleiner gleich 1000 m/min
angegeben; dagegen sind die anschließenden Verstreckbedingungen nicht näher spezifiziert.
In der US-A-3,539,676 hingegen werden Spinnabzugsgeschwindigkeiten von 20 bis 3000
m/min gefordert und es wird empfohlen, eine zusätzliche Verstreckung zu unterlassen.
[0004] Die mehrstufige Verstreckung von Fasern auf der Basis von Polyarylenthioethern ist
beispielsweise in der JP-A-01-229,809 und in der EP-A-398,094 beschrieben.
[0005] Gegenüber diesen vorbekannten Verfahren bestand noch die Aufgabe, ein Faserherstellungsverfahren
bereitzustellen, das sich durch eine hohe Produktivität auszeichnet und mit dem auf
einfache Art und Weise, insbesondere durch möglichst wenig Verstreckstufen, Fasern
mit guten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden können.
[0006] Es wurde jetzt überraschend gefunden, daß Fasern mit sehr guten mechanischen Eigenschaften,
wie Zugfestigkeit und Querfestigkeit gemessen beispielsweise in der Schlingen- und
Knotenfestigkeit, mit einer hohen Produktivität hergestellt werden können, wenn das
Verspinnen mit hohen Spinnabzugsgeschwindigkeiten erfolgt und die nachgeschaltete
Verstreckung zweistufig unter Einhaltung bestimmter Verfahrensbedingungen durchgeführt
wird.
[0007] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Polyarylensulfiden
umfassend die Schritte:
a) Schmelzspinnen von fadenbildenden Polyarylensulfiden in ein Gas, insbesondere in
Luft, wobei eine Förderleistung von mindestens 0,5 g/(min*Loch) gewählt wird,
b) Zwangsabkühlung der ersponnenen Filamente im Spinnschacht durch Anblasen mit einem
Gas,
c) Abziehen der Filamente mit einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von mehr als 800 m/min,
vorzugsweise zwischen 1000 und 5000 m/min,
d) Zwischenlagerung der ersponnenen Filamente,
e) zweistufige Verstreckung der ersponnenen Filamente in einer Nachbehandlungsstufe,
wobei
e1) die erste Verstreckung bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur
und der Fließtemperatur erfolgt und bis zu einem Verstreckgrad durchgeführt wird,
so daß die Filamente praktisch ausverstreckt sind, und
e2) die zweite Verstreckung bei einer Temperatur erfolgt, die oberhalb der in der
ersten Stufe gewählten Temperatur und unterhalb der Kristallitschmelzpunkttemperatur
der Filamente liegt, so daß eine zusätzliche Verstreckung der Filamente um 5 bis 30
% erfolgt, wobei die Wärmeübertragung in der zweiten Verstreckstufe ohne mechanischen
Kontakt erfolgt und eine Verstreckspannung von 11 bis 25 cN/tex, bezogen auf den wahren
Titer, eingestellt wird, und
f) unmittelbar anschließende Thermofixierung der verstreckten Filamente.
[0008] Als Polyarylensulfide für den Einsatz im erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich
alle fadenbildenden Polymeren einsetzen, die hauptsächlich die wiederkehrende Struktureinheit
der Formel I aufweisen
-Ar-S- (I),
worin Ar einen zweiwertigen ein- oder mehrkernigen aromatischen Rest darstellt, dessen
freie Valenzen sich in p-Stellung oder in m-Stellung oder in einer zu diesen Stellungen
vergleichbaren parallelen oder gewinkelten Stellung zueinander befinden. Bei den Polymeren
kann es sich auch um teilweise vernetzte Strukturen handeln, solange diese unter den
oben definierten Spinnbedingungen verspinnbar sind.
[0009] Es können auch Mischungen von Polyarylensulfidpolymeren eingesetzt werden, oder Polyarylensulfidpolymere,
die in einem Molekül unterschiedliche wiederkehrende Struktureinheiten der Formel
I aufweisen. Beispiele für Mischungen von Polyarylensulfiden sind in der EP-A-407,887
aufgeführt, deren Inhalt auch Gegenstand der vorliegenden Beschreibung ist.
[0010] Vorzugsweise handelt es sich bei den eingesetzten Polyarylensulfiden um Polyphenylensulfide,
insbesondere um Polymere, bei denen Ar einen p-Phenylenrest darstellt.
[0011] Bevorzugte Polyphenylensulfide weisen bei 320°C eine Schmelzviskosität, gemessen
mit einer Schergeschwindigkeit von 1000 sec
-1(SV
1000), von 60 bis 150 Pas auf und eine Schmelzviskosität, gemessen mit einer Schergeschwindigkeit
von 3000 sec
-1 (SV
3000), von mehr als 50 Pas auf, wobei die Differenz von SV
1000 und SV
3000 mehr als 20 Pas betragen kann im Gegensatz zu den Forderungen von JP-A-01-239,109.
[0012] Das Polyarylensulfid wird vor dem Verspinnen üblicherweise einem Trocknungsprozess
unterzogen. Dazu wird das Polymere im allgemeinen in feinverteilter Form, wie Pulver-
oder Granulatform und insbesondere in Form von Schnitzeln bevorzugt unter Vakuum getrocknet.
Übliche Trocknungszeiten liegen zwischen sechs und zehn Stunden. Die Trocknungstemperatur
beträgt üblicherweise 120 bis 160°C. Die Trocknung kann aber auch unter Inertgas vorgenommen
werden.
[0013] Besonders bevorzugt wird ein Polyarylensulfid eingesetzt, dessen Wassergehalt höchstens
0,01 %, gemessen nach der Methode nach Karl Fischer, beträgt. Unter Einsatz dieses
Rohmaterials lassen sich besonders stabile Spinnbedingungen einstellen.
[0014] Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die Polyarylensulfide schmelzgesponnen, wobei
an sich bekannte Vorrichtungen zum Verspinnen solcher Polymerer zum Einsatz kommen
können. Das Verspinnen erfolgt in einen Spinnschacht in ein Gas, insbesondere in Luft,
oder auch in ein Inertgas, wie Stickstoff.
[0015] Dabei ist es von Bedeutung, daß eine Mindestförderleistung von 0,5 g/(min*Loch) gewählt
wird. Besonders bevorzugte Förderleistungen liegen im Bereich von 0,7 bis 1,3 g/(min*Loch)
[0016] Die Temperaturen in der Spinndüse betragen üblicherweise 280 bis 320°C, vorzugsweise
290 bis 315°C.
[0017] Es können beliebige Spinndüsen eingesetzt werden. Typische Lochzahlen einer Spinndüse
liegen im Bereich von 100 bis 500. Die Form der Düsenlöcher kann ebenfalls beliebig
gewählt werden, beispielsweise drei- oder rechteckig, multilobal, oval oder insbesondere
rund. Typische Durchmesser der Düsenlöcher liegen im Bereich von 0,20 bis 0,65 mm.
[0018] Vorzugsweise sind die Düsenlöcher in einer Ringdüse in Form von konzentrischen Kreisen
angeordnet.
[0019] Die erzeugten Filamente werden nach dem Extrudieren durch die Spinndüse einer Zwangsabkühlung
im Spinnschacht durch Anblasen mit einem Gas unterworfen. Dabei können alle an sich
üblichen Verfahren des Anblasens zum Einsatz kommen. Neben der möglichen Queranblasung
kommt insbesondere die zentrale Anblasung in Frage. Davon ist insbesondere die Anblasung
von innen nach außen bevorzugt. Als Gas kann Inertgas, wie Stickstoff eingesetzt werden.
Bevorzugt ist Luft.
[0020] Die Spinnabzugsgeschwindigkeit der Filamente beim Verlassen des Spinnschachts beträgt
mehr als 800 m/min, vorzugsweise zwischen 1000 und 5000 m/min, und insbesondere 1000
bis 2000 m/min.
[0021] Zweckmäßigerweise bringt man auf die Filamente beim Verlassen des Spinnschachtes
eine übliche Verstreckpräparation auf. Dies kann kurz vor, während oder kurz nach
dem Verlassen des Spinnschachtes erfolgen. Die Präparation kann aber auch anderen
Stellen der Produktionsanlage aufgebracht werden. Das Aufbringen der Präparation kann
mit allen dafür bekannten Mitteln erfolgen, beispielsweise durch Aufsprühen oder durch
Aufbringen mit einer Präparationsrolle.
[0022] Nach dem Verlassen des Spinnschachtes und gegebenenfalls dem Präparieren wird das
Verfahren unterbrochen und die ersponnenen Filamente in einer geeigneten Form zur
Zwischenlagerung gebracht. Zu diesem Zweck können die ersponnenen Filamente in Kannen
abgelegt werden oder insbesondere aufgespult werden. Die Zwischenlagerung dient unter
anderem dem Zweck, die Einlaufgeschwindigkeit in die Nachbehandlungsstufe herabzusetzen
und die Spinnware zu vergleichmäßigen. Die Dauer der Zwischenlagerung bewegt sich
beispielsweise im Bereich von Stunden bis zu Tagen. In dieser Verfahrensstufe können
Zwischenbehandlungen der ersponnenen Multifilamente erfolgen, beispielsweise eine
Temperung der aufgespulten Fasern.
[0023] Die Nachbehandlung der zwischengelagerten Filamente umfaßt eine zweistufige Verstreckung
unter besonderen Bedingungen und eine anschließende Fixierung der Filamente.
[0024] Die Verstreckung ist dabei so auszugestalten, daß die erste Verstreckstufe bei einer
Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und der Fließtemperatur der Filamente,
beispielsweise zwischen 80 und 120°C erfolgt und bis zu einem Verstreckgrad durchgeführt
wird, so daß die Filamente praktisch ausverstreckt sind. Bevorzugte Verstrecktemperaturen
bei dieser Stufe bewegen sich von 100 bis 120°C.
[0025] Der Begriff "praktisch ausverstreckt" ist dabei so zu verstehen, daß ein Verstreckgrad
gewählt wird, der mindestens 70 % des für das betreffende Multifilament maximal erreichbaren
Verstreckgrades ausmacht. Dieser maximal erreichbare Verstreckgrad kann im Einzelfall
bei einer konkret vorliegenden Multifilament/Verstreckpräparation Kombination jeweils
ermittelt werden, indem bei unterschiedlichen Temperaturen die Streckgrenze gemessen
wird.
[0026] Die erste Verstreckung kann mit verschiedenen dafür geeigneten Vorrichtungen erfolgen,
beispielsweise im Flüssgkeitsbad oder mit geheizten Platten oder Stiften durch Walzenpaare,
insbesondere aber auf beheizten Galetten.
[0027] Typische Verstreckverhältnisse auf dieser Stufe betragen 1:2,5 bis 1:5, vorzugsweise
1:2,5 bis 1:3,5.
[0028] Die zweite Verstreckung erfolgt bei einer Temperatur, die oberhalb der in der ersten
Stufe gewählten Temperatur und unterhalb der Kristallitschmelzpunkttemperatur der
Filamente liegt, so daß eine zusätzliche Verstreckung der Filamente um 5 bis 30 %
erfolgt, wobei die Wärmeübertragung in der zweiten Verstreckstufe ohne mechanischen
Kontakt erfolgt. Bei dieser Stufe wird eine Verstreckspannung von 11 bis 25 cN/tex,
bezogen auf den wahren Titer, eingestellt. Auf dieser Stufe ist es besonders vorteilhaft,
eine möglichst hohe Verstrecktemperatur zu wählen.
[0029] Unter dem Begriff "Verstreckspannung, bezogen auf den wahren Titer" wird die spezifische
Spannung verstanden, die sich ergibt, wenn die im Faden herrschende Spannung durch
den an dieser Stelle herrschenden Titer dividiert wird.
[0030] Vorzugsweise liegt die Temperatur bei dieser Stufe zwischen 160 und 260°C, insbesondere
zwischen 200 und 240°C.
[0031] Die zweite Verstreckstufe wird so ausgeführt, daß das Multifilamentgarn während des
Verstreckvorganges abgesehen von den Transportgaletten am Anfang und am Ende mit keinem
Bauteil des Streckwerkes in Berührung kommt. Dazu wird das Verstrecken zweckmäßigerweise
in einem Heizofen, bevorzugt in einem Heißluftkanal oder in einem Infrarotkanal berührungslos
durchgeführt, wie z. B. in der EP-A-398,094 beschrieben.
[0032] Typische Verstreckverhältnisse auf dieser Stufe betragen 1:1,05 bis 1:1,3, vorzugsweise
1:1,1 bis 1:1,25.
[0033] Überraschend wurde gefunden, daß die so hergestellten Fäden direkt anschließend an
die Verstreckung thermofixiert werden können. Dies kann auf beliebige Art und Weise
erfolgen, wobei bevorzugt ein Schrumpfen des Mulitifilaments zugelassen werden kann.
Die Fixiertemperatur liegt üblicherweise bei etwa 210 bis 300°C. Typische Schrumpfgrade
betragen 2 bis 10 %. Das Fixieren kann ebenfalls berührungslos erfolgen, wird aber
vorzugsweise auf beheizten Galetten durchgeführt.
[0034] Bevorzugte Fixiertemperaturen betragen 230 bis 300°C und es werden insbesondere Fixierspannungen
von weniger als 10 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, gewählt. Bevorzugt beträgt
die Fixierspannung weniger als 7cN/tex.
[0035] Nach der Fixierung werden die erhaltenen Filamente entweder aufgespult oder in an
sich bekannter Weise zu Stapelfasern zerschnitten.
[0036] Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Mulifilamente zeichnen sich
durch eine hohe Querfestigkeit aus. Die Erfindung betrifft daher auch Polyarylensulfidfasern,
die eine Zugfestigkeit von mehr als 40 cN/tex, insbesondere 45 bis 50 cN/tex, und
eine Querfestigkeit von mehr als 65 % der Zugfestigkeit, insbesondere 70 bis 80 %
der Zugfestigkeit, aufweisen.
[0037] Die erfindungsgemäßen Multifilamente weisen im allgemeinen Titer von 200 bis 1100
dtex auf.
[0038] Da die erfindungsgemäßen Multifilamente die oben geschilderte vorteilhafte Kombination
von Eigenschaften aufweisen, ist ein Zwirnen dieser Multifilamente ohne weiteres möglich.
[0039] Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung ohne diese zu begrenzen:
Beispiele 1 bis 4: Herstellung von Multifilamenten aus p-Polyphenylensulfid (PPS)
[0040] p-Phenylensulfid wird auf einer Schmelzspinnapparatur versponnen, die gebildeten
Filamente werden mit 1000 m/min abgezogen und nach dem Aufbringen einer Präparation
auf Spulen aufgewickelt. Die erhaltenen Multifilamente werden anschließend zweifach
verstreckt, wobei die erste Verstreckstufe auf beheizten Galetten erfolgt und die
Filamente in der zweiten Verstreckstufe in einem Infrarotkanal berührungslos geführt
werden. Beim Verlassen dieses Kanals werden die verstreckten Filamente fixiert, wobei
mittels Galetten ein definierter Schrumpf zugelassen wird. Anschließend wird auf Spulen
aufgewickelt. Im Vergleichsbeispiel 4 wird anstelle eines Schrumpfes beim Fixieren
eine zusätzliche Verstreckung vorgenommen. In der folgenden Tabelle werden die Verfahrensparameter
und die Eigenschaften der erhaltenen PPS-Multifilamente angegeben.
[0041] Die Meßgrößen werden wie folgt bestimmt:
Titer gemäß DIN 53830, Teil 1
Festigkeit gemäß DIN 53834, Teil 1
Dehnung gemäß DIN 53834, Teil 4
Heißluftschrumpf in Anlehnung an DIN 53866
Schlingenfestigkeit gemäß DIN 53843, Teil 1
Tabelle
| Beispiel Nr. |
1 |
2 |
3 |
4 (Vergleich) |
| Spinntemp. (°C) |
296 |
296 |
296 |
|
| Föderleistung/Loch g/(min*Loch) |
1,02 |
1,02 |
1,02 |
|
| Düsenloch-Durchmesser (mm) |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
|
| Verstreckverhältnis |
|
|
|
|
| 1. Stufe (1:) |
3,30 |
3,30 |
3,20 |
3,26 |
| Temperatur1) |
|
|
|
|
| 1. Stufe (°C) |
105 |
105 |
105 |
100 |
| Steckspannung (cN/tex) |
6,3 |
6,3 |
5,3 |
|
| Verstreckverhältnis |
|
|
|
|
| 2. Stufe (1:) |
1,23 |
1,23 |
1,24 |
1,36 |
| Temperatur2) |
|
|
|
|
| 2. Stufe (°C) |
220 |
220 |
220 |
260 |
| Streckspannung (cN/tex) |
15,3 |
15,3 |
15,2 |
|
| Schrumpf/Dehnung beim Fixieren (1:) |
0,98 |
0,96 |
0,93 |
1,15 |
| Gesamttiter (dtex) |
563 |
560 |
563 |
200 |
| Feinh.festigkeit (cN/tex) |
49,4 |
50,3 |
48,7 |
60,4 |
| Reißdehnung (%) |
13,5 |
14,2 |
17,2 |
18,3 |
| Schrumpf bei 200°C (%) |
8,6 |
7,3 |
4,3 |
10,6 |
| Querfestigkeit (%) |
76 |
73,6 |
74,5 |
61 |
| 1) Temperatur der Abzugsgalette |
| 2) Lufttemperatur im Infrarotkanal |
1. Verfahren zur Herstellung von Fasern aus Polyarylensulfiden umfassend die Schritte:
a) Schmelzspinnen von Polyarylensulfid in ein Gas, insbesondere in Luft, wobei eine
Förderleistung von mindestens 0,5 g/(min*Loch) gewählt wird,
b) Zwangsabkühlung der ersponnenen Filamente im Spinnschacht durch Anblasen mit einem
Gas,
c) Abziehen der Filamente mit einer Spinnabzugsgeschwindigkeit von mehr als 800 m/min,
vorzugsweise zwischen 1000 und 5000 m/min,
d) Zwischenlagerung der ersponnenen Filamente,
e) zweistufige Verstreckung der ersponnenen Filamente in einer Nachbehandlungsstufe,
wobei
e1) die erste Verstreckung bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur
und der Fließtemperatur erfolgt und bis zu einem Verstreckgrad durchgeführt wird,
so daß die Filamente praktisch ausverstreckt sind, und
e2) die zweite Verstreckung bei einer Temperatur erfolgt, die oberhalb der in der
ersten Stufe gewählten Temperatur und unterhalb der Kristallitschmelzpunkttemperatur
der Filamente liegt, so daß eine zusätzliche Verstreckung der Filamente um 5 bis 30
% erfolgt, wobei die Wärmeübertragung in der zweiten Verstreckstufe ohne mechanischen
Kontakt erfolgt und eine Verstreckspannung von 11 bis 25 cN/tex, bezogen auf den wahren
Titer, eingestellt wird, und
f) unmittelbar anschließende Thermofixierung der verstreckten Filamente.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polyarylensulfid, insbesondere
in Form von Schnitzeln eingesetzt wird, dessen Wassergehalt höchstens 0,01 %, gemessen
nach der Methode nach Karl Fischer, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinnabzugsgeschwindigkeit
1000 bis 2000 m/min beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frisch ersponnenen Filamente
aufgespult werden und auf der Spule zwischengelagert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frisch ersponnenen Filamente
in Kannen abgelegt und dort zwischengelagert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinndüsen mehr als 100
Düsenlöcher aufweisen, die bevorzugt auf konzentrischen Kreisen angeordnet sind.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verstreckstufe e1)
auf beheizten Galetten durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verstreckstufe e1)
bei Temperaturen von weniger als 150°C, insbesondere zwischen 100 und 120°C durchgeführt
wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verstreckstufe e2)
bei Temperaturen zwischen 160 und 260°C, insbesondere zwischen 200 und 240°C durchgeführt
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verstreckstufe e2)
in einem Heizofen, bevorzugt in einem Heißluftkanal oder in einem Infrarotkanal berührungslos
erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verstreckung e1)
bei etwa 100 bis 120°C unter einer Verstreckspannung von 7 bis 10 cN/tex und einem
Verstreckverhältnis von etwa 2,5 bis 3,5 erfolgt, und die zweite Verstreckung e2)
so gewählt wird, daß sich eine Gesamtverstreckung von etwa 3 bis 5 ergibt, und daß
die Verstrecktemperatur bei dieser zweiten Verstreckung über 200°C liegt und daß die
Verstreckspannung bei dieser zweiten Verstreckung zwischen 11 bis 25 cN/tex, bezogen
auf den wahren Titer, liegt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Thermofixierung f)
ein Schrumpf von 2 bis 10 % ausgelöst wird, Fixiertemperaturen von 210 bis 300 °C
und Spannungen von unter 10 cN/tex, bezogen auf den wahren Titer, angewendet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der verstreckten
Filamente kontinuierlich über beheizte Galetten oder im Heizofen erfolgt.
14. Polyarylensulfid-Multifilamente mit einer Zugfestigkeit von mindestens 40 cN/tex und
einer Querfestigkeit von mindestens 65 % der Zugfestigkeit.
1. A process for producing fiber from polyarylene sulfide comprising the steps of:
a) melt spinning a polyarylene sulfide into a gas, in particular into air, at a pump
rate of at least 0.5 g/(min × hole),
b) forcedly cooling the spun filaments in the spinning column by quenching with a
blown gas,
c) taking off the filaments at a speed of more than 800 m/min, preferably between
1000 and 5000 m/min,
d) intermediately storing the spun filaments,
e) drawing the spun filaments in two stages in an aftertreatment stage by
e1) drawing in the first stage at a temperature between the glass transition temperature
and the yield temperature to such a degree that the filaments are virtually completely
drawn and
e2) drawing in the second stage at a temperature above that of the first stage and
below the crystallite melting point temperature of the filaments to such a degree
that the filaments are additionally drawn by 5 to 30% and in such a way that no mechanical
contact is involved in the heat transfer of the second drawing stage and the drawing
tension is 11 to 25 cN/tex, based on the true linear density, and
f) immediately thereafter heat setting the drawn filaments.
2. The process of claim 1, wherein the polyarylene sulfide used is in particular in the
form of chips and has a water content of not more than 0.01%, measured by the method
of Karl Fischer.
3. The process of claim 1, wherein the spinning takeoff speed is from 1000 to 2000 m/min.
4. The process of claim 1, wherein the freshly spun filaments are wound up and intermediately
stored on the wound package.
5. The process of claim 1, wherein the freshly spun filaments are deposited in cans and
intermediately stored therein.
6. The process of claim 1, wherein the spinning jets have more than 100 holes which are
preferably arranged in concentric circles.
7. The process of claim 1, wherein the first drawing stage e1) is carried out over heated
godets.
8. The process of claim 1, wherein the first drawing stage e1) is carried out at temperatures
of less than 150°C, in particular between 100 and 120°C.
9. The process of claim 1, wherein the second drawing stage e2) is carried out at temperatures
between 160 and 260°C, in particular between 200 and 240°C.
10. The process of claim 1, wherein the second drawing stage e2) is carried out contactlessly
in a heating oven, preferably in a hot air duct or in an infrared duct.
11. The process of claim 1, wherein the first drawing e1) is carried out at about 100-120°C
using a drawing tension of from 7 to 10 cN/tex and a draw ratio of about 2.5-3.5 and
the second drawing e2) is carried out in such a way as to produce a total draw ratio
of about 3-5 and at a temperature above 200°C and at a tension between 11 and 25 cN/tex,
based on the true linear density.
12. The process of claim 1, wherein the heat setting f) is carried out with an allowed
shrinkage of from 2 to 10%, temperatures of from 210 to 300°C and tensions of below
10 cN/tex, based on the true linear density.
13. The process of claim 1, wherein the setting of the drawn filaments is carried out
continuously over heated godets or in a heating oven.
14. A polyarylene sulfide multifilament yarn having a tensile strength of at least 40
cN/tex and a transverse strength of at least 65% of the tensile strength.
1. Procédé pour la fabrication de fibres à base de poly(sulfure d'arylène)s, comprenant
les étapes suivantes:
a) filage à chaud de poly(sulfure d'arylène) dans un gaz, en particulier dans l'air,
en choisissant un débit d'au moins 0,5 g/(min.orifice),
b) refroidissement forcé des filaments filés dans le corps de la filière par insufflation
d'un gaz,
c) tirage des filaments à une vitesse de tirage de la filière de plus de 800 m/min,
de préférence comprise entre 1 000 et 5 000 m/min,
d) stockage intermédiaire des filaments filés,
e) étirage en deux étapes des filaments filés, dans une étape de post-traitement,
e1) le premier étirage s'effectuant à une température entre la température de transition
vitreuse et la température d'écoulement, et étant poursuivi jusqu'à un degré d'étirage
tel que les filaments soient pratiquement étirés au maximum, et
e2) le second étirage s'effectuant à une température qui est supérieure à la température
choisie dans la première étape et inférieure à la température du point de fusion de
cristallites des filaments, de sorte que s'effectue un étirage supplémentaire de 5
à 30 % des filaments, le transfert thermique dans la seconde étape d'étirage s'effectuant
sans contact mécanique et une tension d'étirage de 11 à 25 cN/tex, par rapport au
titre réel, étant ajustée, et
f) immédiat thermofixage subséquent des filaments étirés.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un poly(sulfure
d'arylène), en particulier sous forme de fragments, dont la teneur en eau est au maximum
de 0,01 %, mesurée selon la méthode de Karl Fischer.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse de tirage de la
filière va de 1 000 à 2 000 m/min.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filaments fraîchement
filés sont enroulés et stockés pour le stockage intermédiaire sur la bobine.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filaments fraîchement
filés sont déposés dans des pots et y sont stockés pour le stockage intermédiaire.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filières comportent plus
de 100 orifices de filière, qui sont disposés de préférence sur des cercles concentriques.
7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape d'étirage
e1) est effectuée sur des galettes chauffées.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première étape d'étirage
e1) est effectuée à des températures de moins de 150°C, en particulier entre 100 et
120°C.
9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde étape d'étirage
e2) est effectuée à des températures entre 160 et 260°C, en particulier entre 200
et 240°C.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde étape d'étirage
e2) s'effectue sans contact dans un four de chauffage, de préférence dans un canal
à air chaud ou dans un canal à infrarouges.
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier étirage e1) s'effectue
à une température d'environ 100 à 120°C, sous une tension d'étirage de 7 à 10 cN/tex
et à un rapport d'étirage d'environ 2,5 à 3,5, et le second étirage e2) est choisi
de manière qu'il en résulte un étirage total d'environ 3 à 5, et en ce que la température
d'étirage lors de ce second étirage est de plus de 200°C et en ce que la tension d'étirage
lors de ce second étirage est comprise entre 11 et 25 cN/tex, par rapport au titre
réel.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors du thermofixage f) est
déclenché un retrait de 2 à 10 % et on utilise des températures de fixage de 210 à
300°C et des tensions de moins de 10 cN/tex, par rapport au titre réel.
13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fixage des filaments étirés
s'effectue en continu sur des galettes chauffées ou dans un four de chauffage.
14. Multifilaments de poly(sulfure d'arylène) ayant une résistance à la traction d'au
moins 40 cN/tex et une résistance transversale d'au moins 65 % de la résistance à
la traction.