Technologie und Chemie der synthetischen Fasern aus Polyamiden
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Berlin
Verl. Technik
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Institut für
Cellulosechemie
TECHNOLOGIE UND CHEMIE
DER SYNTHETISCHEN FASERN
AUS POLYAMIDEN
VON
DR HERMANN KLARE
NATIONALPREISTRÄGER
STELLVERTR DIREKTOR UND ABTEILUNGSLEITER
DES INSTITUTS FÜR FASERSTOFF-FORSCHUNG
t
DER DEUTSCHEN AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN ZU BERLIN
TELTOW-SEEHOF
m
T
VEB VERLAG TECHNIK BERLIN
Inhaltsverzeichnis
Seite
1 Entwicklungsgeschichte der synthetischen Fasern, speziell der Polyamid«
fasern 11
1 1 Die Entdeckung der Polyamide 11
1 2 Die Geschichte der technischen Entwicklung der Polyamidfasern ab
1938/39 13
1 3 Die wirtschaftliche Bedeutung der Polyamidfasern 14
2 Allgemeiner Überblick über die verspinnbaren linearen Hochpolymeren 17
2 1 Polyamide 17
2 11 Polyamide aus Dikarbonsäuren und Diaminen 17
2 12 Polyamide aus eo-Aminokarbonsäuren * 25
2 13 Polyamide aus Laktamen 27
2 2 Polyurethane 28
2 3 Polyester 32
2 4 Polyakrylnitril 35
3 Die Rohstoffe und ihre Herstellung 38
3 1 Die Synthese von Kaprolaktam aus Phenol 38
3 2 Die Synthese von Kaprolaktam aus Benzol 39
3 3 Die Gewinnung von polyamidbildenden Rohstoffen aus Azetylen
(Reppe-Synthese) 40
3 4 Die Gewinnung von polyamidbildenden Rohstoffen aus Purfurol und
Rizinusöl 43
4 Die Polymerisati on (Polykondensation) 46
4 1 Allgemeiner Überblick über die Polymerisationsverfahren 46
4 11 Die diskontinuierliche Polymerisation im Autoklaven 46
4 12 Die kontinuierliche Polymerisation von Kaprolaktam 47
4 2 Technologie der Polymerisation (Polykondensation) 47
4 21 Polymerisation im Autoklaven 48
4 2101 Lagerung und Reinheit des Laktams 49
4 2102 Lösen des Laktams 51
4 2103 Polymerisation des Laktams 54
4 21031 Beschreibung des Autoklaven 54
4 21032 Bedienung des Autoklaven 55
4 21033 Beheizung des Autoklaven 59
4 21034 Automatisierung des Polymerisationsvorganges 60
4 2104 Ausgießen und Schnitzeln des Polymerisats 61
4 2105 Extraktion und Trocknung 63
4 2106 Nebenbetriebe ; 66
8 Inhaltsverzeichnis
Seite
4 21061 Schutzgasanlage 66
4 21062 Laktamwiedergewinnung 68
4 2107 Zeitplan einer diskontinuierlichen Polymerisation 69
4 2108 Mögliche Fehlerquellen bei der Polymerisation und ihre Be
hebung 69
4 2109 Ausbeuteberechnung 72
4 2110 Herstellung von Polyamiden des Nylontyps 72
4 22 Die Apparaturen des VK-Verfahrens 74
4 221 Untersuchungsergebnisse über den Ablauf der Polyamiderzeu
gung im VK-Rohr 74
4 222 Die Apparaturen des VK-Verfahrens 82
4 223 Die Arbeitsweise des VK-Verfahrens 86
4 3 Besonderheiten der Kaprolaktampolymerisation 88
4 31 Das temperaturabhängige Gleichgewicht 88
4 32 Die Tieftemperaturpolymerisation 92
4 33 Die Nachpolymerisation 92
4 34 Die Polymerisation mit anschließendem Evakuieren 93
4 35 Die Schnellpolymerisation 98
4 4 Analysen- und Untersuchungsmethoden der Polymerisate 98
4 41 Stabilisatoren 99
4 42 Lösungsviskosität und Durchschnittspolymerisationsgrad (Mo
lekulargewichtsbestimmung) 102
4 43 Die Schmelzviskosität 108
4 44 Der Extraktgehalt der Perlonschnitzel 110
4 45 Der Wassergehalt der Polyamidschnitzel 111
4 5 Der Reaktionsablauf der polyamidbildenden Umsetzung 111
5 Die Herstellung von Seide und Faser aus Polyamiden nach dem Schmelzspinn-
verf ähren 118
5 1 Das Rostspinnverfahren 118
5 11 Beschreibung der Rostspinnmaschine 119
5 12 Arbeitsweise der Rostspinnmaschine 127
5 121 Schnitzelbehälter und Schmelzrost 127
5 122 Spinnpumpe 132
5 123 Spinndüsen und Spinnschacht 135
5 124 Spinnpräparation und Klimatisierung 139
5 125 Abzugsgeschwindigkeit und Spulenaufbau 142
5 2 Das Bandspinnverfahren 145
5 21 Der Bandspinnkopf und die Bandspinnmaschine 145
5 22 Der Spinnprozeß 146
5 23 Eigenschaften der Profilbänder und der daraus hergestellten
Polyamidseide 148
5 24 Das Verspinnen von unprofilierten Bändern 152
5 3 Das Direktspinnverfahren 154
5 4 Hilfsanlagen der Spinnerei 156
5 41 Spinnmaschinenbeheizung 157
5 42 Stickstoffreinigung 160
Inha Itsverzeichnis 9
Seite
6 Die textile Aufarbeitung der Seide aus Polyamiden 163
6 1 Das Zwirnen einschließlich Kaltverstreckung 163
6 11 Das Vor zwirnen 163
6 12 Das Streckzwirnen 165
6 13 Der Streckzwirnprozeß im technischen Maßstab 168
6 14 Spezielle technische Ausführungsformen des Streckzwirnens 172
6 15 Das Nachzwirnen 174
6 2 Die Nachbehandlung und Präparation 176
6 21 Aufgabe der Nachbehandlung 176
6 22 Technische Ausführung der Nachbehandlung 178
6 23 Präparationsmittel, Zusammensetzung und Eigenschaften 180
6 24 Das Ausschleudern der nachbehandelten Polyamidseide, tech
nische Ausführung und Wirkung 181
6 3 Spulen und Güteklassifizierung 182
6 31 Die Kreuzspulmaschine, Beschreibung und Bedienung 182
6 32 Avivage und Schlichten an der Kreuzspulmaschine 185
6 33 Die Güteklassifizierung (Sortierung) von Polyamidseide 186
6 4 Möglichkeiten zur Vereinfachung des textilen Aufarbeitungsprozesses 189
6 5 Besonderheiten der textilen Aufarbeitung t 190
6 51 Die Klimatisierung 190
6 52 Ursachen von Unregelmäßigkeiten und Fehlern 193
6 53 Verstreckung und Fadenstruktur 199
7 Die Eigenschaften der Fasern aus Polyamiden 210
7 1 Physikalische und chemische Eigenschaften 210
7 2 Gebrauchstüchtigkeit 222
Literaturverzeichnis 234
Sachwortverzeichnis 245
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