Faserforschung und Textiltechnik: Band 22, Heft 3 März 1971 [Reprint 2021 ed.] 9783112489406, 9783112489390

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3 1971

Faserforschung und Textiltechnik WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE F Ü R DIE C H E M I E F A S E R - U N D

ZEITSCHRIFT

TEXTILINDUSTRIE

A

U 1

D I N

! MfiMJUT

Philipp, D a u t z e n b e r g , Reinisch, Ruscher, S c h m i e d e k n e c h t , W i n k l e r und Z i m m e r m a n n Entwicklungslinien der Chemiefaserforschung im Rahmen der Polymerwissenschaft Kaufmann Physikalische P r o b l e m e bei d e r E i n w i r k u n g u l t r a v i o l e t t e r und s i c h t b a r e r S t r a h l u n g auf s y n t h e t i s c h e F a s e r s t o f f e

Michajlov

BEGRÜNDET

ERICH CORRENS H E R A U S G E G E B E N W O L F G A N G B U R K A R T

S t r u k t u r u n e i n hei tl ich k e i t von fadenbildenden P o l y m e r e n und H e r s t e l l u n g s m e c h a n i s m u s von wäßrigen kolloiden Dispersionen auf i h r e r Basis

VON

V O N

B O B E T H

P H I L I P P

U N D WALTER

-

-

E R I C H H A N S

FRENZEL

Dittmann

C O R R E N S B O H R I N G E R

C H R I S T I A N

-

H E R H A N N

K L A R E

S t r u k t u r b i l d u n g und - ä n d e r u n g bei d e r Erspinnung, Reckung und N a c h b e h a n d l u n g v o n P o l y a m i d - 6 - F ä d e n

R U S C H E R R o g o v i n und V i r n i k

S C H R I F T L E I T E R

4. B R Ä M E R

U N D

I.

R U S C H E R

Modifizierte für Medizin

Cellulosemateriatien und B i o l o g i e

Preston H o c h t e m p e r a t u r b e s t ä n d i g e Fasern aus g e o r d n e t e n C o p o l y m e r e n

N e u e Bücher

Patentschau

Literaturschau

AKADEMIE-VERLAG F a s e r f o r s c h , u. T e x t i l t e c h n i k

BERLIN

• 22. J a h r g . • H e f t 3 • S e i t e n 1 1 1 — 1 7 0 « B e r l i n i m M ä r z 1971

Systeme von Differentialgleichungen Mathematische Hilfsmittel der Physik und Chemie Mit 88 Übungen und 40 Aufgaben Von Prof. J E A N K U N T Z M A N N Übersetzung aus dem Französischen (Wissenschaftliche Taschenbücher, Reihe Mathematik • Physik) 1970. 208 Seiten -

9 Abbildungen -

8C -

8 , - M; Bestell-Nr. 761 3613 (70/71 )

Der Band „Systeme von Differentialgleichungen" ist einer von fünf Bänden, die der mathematischen Ausbildung in den ersten Studienjahren gewidmet sind. Dabei wurde W e r t darauf gelegt, die Probleme zu behandeln, die dem Leser in der praktischen Anwendung der Theorie begegnen werden. Der A u t o r behandelt einführend die allgemeine Theorie der Systeme von gewöhnlichen Differentialgleichungen. Er geht auf lineare Differentialgleichungssysteme und lineare Systeme mit konstanten Koeffizienten ein, wobei er hauptsächlich von deren physikalischem Ursprung ausgeht. Das Buch enthält Übungen und Aufgaben. Die Übungen wurden in die Texte eingestreut und haben den Z w e c k , dem Studierenden das Erlernen des eben Gelesenen zu erleichtern. In erster Linie wendet sich der Autor an Physiker und Chemiker, aber gleichzeitig ist der T e x t auch für den mathematisch interessierten Ingenieur lesbar.

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A K A D E M I E - V E R L A G

B E R L I N

Faserforschung und Textiltechnik DK

22 (1971) 3, S. 111-170

678.5/.S:677.4.001.5"71"

Philipp, Burkart, Bei täsch, (¡erhard, Heiner, Winkler,

D K 677.40:077.862.2.: 61:574/578

u n t e r M i t a r b e i t v o n Dautzenberg, Bus eher, Christian, Schmiedeknecht, Friedrich u n d Zimmermann, Heinz

Entwicklungslinien der Chcmiefaserforschung der PolymerwissenschaFt F a s e r f o r s c h . u. T e x L i l t e c h n i k 2 2 10 Abb., 3 Tab., 12 Lit.

(1971) 3, S.

im

Horst, HansRahmen

111—170.

Ausgehend von den heutigen Zielrichtungen der Polymerwisscnschaft werden einige auch für die Chemiefaserforschung zutreffende Entwicklungstendenzen auf dem Gebiete der Werkstoffe aus organischen Hochpolymoren aufgezeigt, nämlich der Gedanke des „molecular engineering" in .Rückkopplung mit der Applikationsforschung, das Denken in Systemen und Prinzipien s t a t t in Einzelstoffen und einzelnen Verfahrensstufen und der Gedanke der Präzision und K o n s t a n z in Verarbeitung und Produkteigenschaften als Voraussetzung automatisierter Vließverfahrenszüge. Gleichzeitig wird auf die faserspezifischen F a k t o r e n des Einflusses von Grenzflächen und Grenzflächenvorgängen und der Bedeutung der strukturellen Anisotropie hingewiesen. Zur Veranschaulichung werden einige Forschungsergebnisse aus dem I n s t i t u t für Faserstoff-Forschung der DAAV auszugsweise vorgetragen. Abschließend wird die F r a g e der Integration der Chemiefaserstoff-Forsehung in das Gesamtgebiet der Polymerwissenschaft behandelt.

Rogovin,

A.,

und

Faserforsch. u. 3 T a b . , 22 Lit.

Virnik,

A.

DK

Kaufmann,

Preston,

Texlilleeluiik

Faserforsch, u. 11 Abb., 48 Lit.

Faserforsch, u. T e x t i l t e c h n i k 8 A b b . , 2 T a b . , 41 Lit.

(1971)

3,

S. 1 2 0 —12i).

Die Probleme der natürlichen und künstlichen Bestrahlung sowie die Probleme der Stabilisierung von Polyester- und Polyamidseide bezüglich der l i e i ß k r a f t werden behandelt. Bei Viskosefasern wird die Wcißgradiinderung beschrieben.

D K 678.5/.B: 6 7 7 . 4 9 4 : 5 3 9 . 2 2 : 6 7 7 . 0 2 1 . 1 2 5 . 2 : 6 7 8 . 5 / . 8 . 0 2 - 4 1 6 Michajlov,

N.

1 loch temperaturbeständige

Neue

fadenbildcnden von wäßrigen

Faserforsch, u. T e x t i l l e e h n i k 9 Abb., 3 Tab., 29 Lil.

22

Polymeren kolloiden

Hüchel* S .

162-164.

P a t e n t s c h a u S. 1 6 4 — 1 6 / . Literaturschau S.

(1971)

3,

S.

16/—170.

129-137.

N a c h einleitenden Betrachtungen über die Morphologie der übermolekularen Strukturgebilde in Polymeren wird auf die strukturelle Uneinheitlichkeit eingegangen. Darauf aufbauend wird über Ergebnisse berichtet, die bei Untersuchungen wäßriger Polymerdispersionen, insbesondere von starrkettigen Polymeren, erhalten wurden. Der Schwerpunkt der Betrachtungen liegt beim Bildungsmechanismus solcher Dispersionen und ihrer Verformung zu Fädeil und Folien

D K 677.4 9 4 . 6 7 5 ' 1 2 6 : 6 7 7 . 0 2 1 . 1 2 5 . 2 / . 5 : 5 3 9 . 2 : [ 5 4 1 . 1 2 1 : 5 3 6 . 7 ] Dittmann,

Heinz

S t r u k l u r b i l d u n g u n d - ä n d e r u n g bei der K r s p i n n u n g , und Nachbehandlung von Polyamid-6-Fäden Faserforsch, u. T e x l i l l e c h n i k 1 4 A b b . , 3 T a b . , 3 Tat.

22

(1971)

3,

3,

S.

Biologie 145-153.

Fasern 22

aus (1971)

g e o r d n e Lcn 3,

S.

Go-

153-162.

E s wird ein Überblick über die thermischen Eigenschaften einiger vollaromatischer Polyamide und Polyiniide unter besonderer Berücksichtigung der Beziehung zwischen S t r u k t u r und Eigenschaften gegeben. E i n K o n z e p t für die Synthese von Polymeren für thermostabile Faserstoffe, das sich als das brauchbarste für die Überwindung vieler Probleme der Polymerenherstellung- und -fabrikation erwiesen hat — das K o n z e p t der geordneten Copolymeren — wird ausführlich diskutiert. Die Eigenschaften verschiedener Faserstoffe unter simulierten anwendungstechnischen Bedingungen werden dargestellt. Einige Eigenschaften der neuen flammfesten Gewebe werden erläutert und nach I.iteraturangaben einige Eigenschaften der neuen glasähnlichen F a s e r n angegeben. Dabei werden zukünftige Entwicklungen bei Faserstoffen aus vollaromatischen geordneten Polymereu, zum Beispiel wichtige neue Eigenschaften neben der thennischen Stabilität, herausgestellt.

V.

Strukluruneinheil lichkeil von und Herstcllungsmechanismus D i s p e r s i o n e n a u f i h r e r ISasis

(1971)

Jack

polymeren

22

22

677.494.675:[673-13.02:66.095.26]:677.494.061:677.61:677.862.516.2

Physikalische Probleme bei der E i n w i r k u n g ultravioletler nnd sichtbarer Strahlung auf synthetische Faserstoffe Texiillcchnik

I).

Kino der wichtigsten .Richtungen bei der Modifizierung von künstlichen (.'ellulosefascrstoffen zwecks Gewinnung von Materialien mit neuen Eigenschaften ist die Entwicklung von biologisch aktiven Materialien, die in der medizinischen Praxis und verschiedenen Zweigen der Volkswirtschaft eingesetzt werden können. Die wichtigsten, in der Moskauer Textilhoehschule entwickelten und praktisch bereits angewandten modifizierten Cellulosematerialicn werden besprochen und Lösungswege zur Herstellung dieser Materialien gezeigt.

D K 677.4: [677.016.26:535.668.8]: 677.017.424.2:677.019.36 Siegfried

Z.

Modifizierte Cellulosematerialicn für Medizin und

Kcckung

S. 1 3 8 - 1 ' . 5.

Die Anisotropie- und thermodynamischen T'ngleichgewiehtszustände werden f ü r verschiedene Produktionsstufen besehrieben

D e r N a c h d r u c k dieser A n g a b e n ist

statthaft

Unendliche Reihen Mathematische Hilfsmittel der Physik und Chemie Mit 94 Übungen und 29 Aufgaben Von Prof. J E A N

KUNTZMANN

Übersetzung aus dem Französischen (Wissenschaftliche Taschenbücher, Reihe Mathematik • Physik) 1970. 212 Seiten -

25 Abbildungen -

8 -

8 , - M; Bestell-Nr. 761 3592 (7069)

Der Band über „Unendliche Reihen" ist einer von fünf Bänden, die der mathematischen Ausbildung in den ersten Studienjahren gewidmet sind. Dabei wurde W e r t darauf gelegt, die Probleme zu behandeln, die den Leser in der praktischen Anwendung der Theorie begegnen werden. Der Autor bringt einführend einige Ergänzungen zur Integraltheorie unter besonderer Berücksichtigung der Maßtheorie. Er führt uneigentliche Integrale und unendliche Reihen ein und beschreibt deren numerische Behandlung. Das Buch enthält Übungen und Aufgaben. Die Übungen wurden in die Texte eingestreut und haben den Z w e c k , dem Studierenden das Erlernen des eben Gelesenen zu erleichtern. In erster Linie wendet sich der Autor an Physiker und Chemiker, aber gleichzeitig ist der T e x t auch für den mathematisch interessierten Ingenieur lesbar.

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A K A D E M I E - V E R L A G

B E R L I N

Die Zeitschrift „Faserforschung und Textiltechnik" erscheint monatlich in Heften zu 48 Textseiten im Format A 4. Der Preis für das Einzelheft beträgt M 15,— (Sonderpreis für DDK M 9, — ), für den Vierteljahrbezug M 45,— (Sonderpreis für DDE. M 27, — ), zuzügl. Bestellgeld. Die Berechnung erfolgt zu Beginn eines Vierteljahrs für 3 Hefte. Bestellungen aus dem Gebiet der Deutschen Demokratischen Republik an ein Postamt, eine Buchhandlung oder den Verlag, aus der Deutschen Bundesrepublik an eine Buchhandlung oder die Auslieferungsstelle Kunst und Wissen, Erich Bieber, 7 Stuttgart 1, Wilhelmstraße 4 — 6, aus dem Ausland an eine Importbuchhandlung, den Deutschen Buch-Export und -Import GmbH., 701 Leipzig, Postschließfach 276, oder den Akademie-Verlag GmbH., 108 Berlin, Leipziger Str. 3 - 4 (Fernruf: 220441; Telex-Nr. 0112020; Postscheckkonto 35021) erbeten. Bestellnummer dieses Heftes: 1014/22/3. Alleinige Anzeigenannahme DEWAG-WERBUNG, 102 Berlin, Rosenthaler Str. 28/31, und alle DEWAG-Betriebe in den Bezirksstädten der DDR. — Bestellungen in der UdSSR nehmen entgegen: Städtische Abteilungen von „SOJUZPECHATJ" bzw. Postämter und Postkontore. Herausgeber und verantwortlich für den Inhalt: Prof. Dr. Erich Correns, Institut für Faserstoff-Forschung der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 153 Teltow-Seehof, Fernruf: Teltow 4831; Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Bobeth, Institut für Technologie der Fasern der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 801 Dresden, Hohe Str. 6, Fernruf: 44721; Prof. Dr.-Ing. Hans Böhringer, Institut für Textiltechnologie der Chemiefasern Rudolstadt, Fernruf: Rudolstadt 2031; Prof. Dr. Hermann Klare, Prof. Dr. habil. Burkart Philipp und Dr. habil. Christian Ruscher, Institut für Faserstoff-Forschung der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, 153 Teltow-Seehof, Fernruf: Teltow 4831. Schriftleiter: Joachim Brämer und Dipl.-Chem. Ingeborg Ruscher, 153 Teltow-Seehof, Kantstr. 55. Verlag: Akademie-Verlag GmbH., 108 Berlin, Leipziger Str. 3 —4. Satz und Druck: Druckhaus „Maxim Gorki", 74 Altenburg. — Veröffentlicht unter der Lizenznummer 1280 des Presseamtes beim Vorsitzenden des Ministerrates der Deutschen Demokratischen Republik. Manuskriptsendungen sind an einen der Herausgeber oder die Schriftleitung zu richten. Für Inhalt und Form gelten die „Richtlinien für die Annahme und Abfassung von Beiträgen", erhältlich von der Schriftleitung. Die Verfasser größerer wissenschaftlicher Arbeiten erhalten außer dem Honorar ein Heft und 50 Sonderdrucke ihrer Arbeit unentgeltlich. Nachdrucke sowie Übersetzungen in fremde Sprachen des Inhalts dieser Zeitschrift und deren Verbreitung — auch auszugsweise mit Quellenangabe — bedürfen der schriftlichen Vereinbarung mit dem Verlag.

Faserforschung und

Textiltechnik

W I S S E N S C H A F T L I C H - T E C H N I S C H E Z E I T S C H R I F T FOR D I E C H E M I E F A S E R - U N D T E X T I L I N D U S T R I E B a n d 22

März 1971

Heft 3

Entwicklungslinien der Chemiefaserforschung im Rahmen der Polymerwissenschaft11 Burkart

Philipp

unter Mitarbeit von Horst Friedrich Winkler und Heinz Deutsche

Akademie

Dautzenberg, Gerhard Zimmermann

der Wissenschaften

zu Berlin,

Reinisch,

Institut

Christian

Huscher,

für Faserstoff-Forschung

Hans-Heiner in

Schiniedeknecht,

Teltow-Seehuf DK fi78.5/.8:(i77.4.001.5"71"

Ausgehend von den heuligen Zielrichtungen der Polymerwissenschaft werden einige aueli für die Cheniiefascrforschung zutreffende Entwicklungstendenzen auf dein Gebiete der W e r k s t o f f e aus organischen Hochpolymercn aufgezeigt, nämlich der Gedanke des „molecular engineering" in R ü c k k o p p l u n g mit der Applikalionsforschung, das Denken in S y s t e m e n und Prinzipien s l a t t in Einzelstoffen und einzelnen Verfahrensstufen und der Gedanke der Präzision und K o n s t a n z in Verarbeitung und Produkteigenschaften als Voraussetzung a u t o m a t i s i e r t e r Fließverfahrenszüge. Gleichzeitig wird auf die faserspezifischen F a k t o r e n des Einflusses von Grenzflächen und Grenzflächenvorgängen und der B e d e u t u n g der strukturellen Anisotropie hingewiesen. Zur Veranschaulichung werden einige Forschungsergebnisse aus dem I n s t i t u t für F a s e r s t o f f - F o r s c h u n g der D A W auszugsweise vorgetragen. Abschließend wird die F r a g e der I n t e g r a t i o n der Chemiefaserstoff-Forscliung in das G e s a m l g e b i e t der Polymerwissenschaft behandelt. nymu pa3eumuu uccjiedooamejibCKux paöom « oöjiacmu xuMimecnux EOJIOKOH S paMKax naynu o noJiuMepax MCXORH ii3 coBpenieHHbix nanpaBJieHHit PAÜBHTHH H A Y N N o nojmiviepax noKaaaiibi nenoTopbie TeH/jernjHii HAYHHO-HCCJIEAOBATEJIBCKHX paöoT B oßjiacTH K0HCTpyi CS2OH'

sh'

113

und

cs3ir

CS20" -» CS3" + COS C21I50' C2II5OCSS' c2h5NH2 -> C2H6NHCSS' t- II'

* gemessen in 1 m NaOH 2 Faserforachung

Addition verin 0 , 1 m N a O H

grüßen sind aus den Zustandsgrößen und Steuergrößen zu errechnen. Zur Zeit ist es noch nicht möglich, f ü r ganze Verfahrenszüge der Chemiefaserstoffproduktion mit Hilfe der Systemanalyse m a t h e m a t i s c h e Modelle zu ermitteln, so daß das Gesamtsystem in einzelne sinnvoll abgegrenzte Teilsysteme zerlegt werden muß. Als Beispiel f ü r ein solches überschaubares Teilsystem k a n n der E x t r u d e r gelten. Zustandsgrößen können bei ihm z. B. die Merkmale für die Wärmeenergie, die Druckenergie und das visko-elastisehe Verhalten des thermoplastischen Polymeren sein. Als Ausgangsgrößen sind der Massedurchsatz und die Verziehbarkeit der extrudierten F ä d e n d e n k b a r . Zu den Eingangsgrößen können die Molekülmasse und die Konzentration von Zusätzen (Mattierungsmittel, Weichmacher) gerechnet werden. Als Betriebsgrößen gelten die Drehzahl der Schnecke und die Verteilung der zugeführten W ä r m e längs der Schnecke. F ü r die E r m i t t l u n g der Beziehungen zwischen den Ausgangsgrößen, Steuergrößen und Zustandsgrößen müssen zunächst meist einfache m a t h e m a t i s c h e Ansätze vorgegeben werden, die nach u n d nach zu präzisieren sind. Das so erarbeitete Modell bildet die Grundlage f ü r die elektronische Datenverarbeitung mit dem Ziel der O p t i m i e r u n g der Systeme und Prozesse. Die A n w e n d u n g solcher Gedankengänge auf ehemische Prozesse erfordert natürlich eingehende reaktionskinetische und reaktionsmechanistische U n t e r s u c h u n gen und deren Auswertung unter möglichst verallgemeinerungsfähigen Gesichtspunkten. F ü r die Homogenreaktion der CS 2 -Cheinic im Viskoseprozeß wurden in den letzten J a h r e n durch die Arbeiten m i t H. Dautzenberg [4] diese Voraussetzungen geschaffen, indem wir f ü r sämtliche Bildungsreaktionen, auch in Gegenwart von Zusatz mittein, v o m bimolekularen E l e m e n t a r v o r g a n g der nukleophilen Addition an die CS 2 -Molekel ausgingen und so X a n t h o g e n a t - , Tliiocarbonat- und T h i o c a r b a m i n a t b i l d u n g u n t e r einein einheitlichen Gesichtspunkt erfaßten, wobei wir mittels einer K o m b i n a t i o n v o n Polarographie und Spektralpliotoinetrie die einzelnen R G K - W e r t e b e s t i m m t e n (Tabelle 1). Sehr rasch verlaufende vorgelagerte Protonisierungs- und Deprotonisierungsreaktionen brauchten dabei n u r in F o r m der zugehörigen Gleichgewichtsk o n s t a n t e n berücksichtigt zu werden. Nicht ganz so weitgehend systematisieren lassen sich die Zersetzungsreaktionen (Tabelle 2), da hier drei Prinzipien, nämlich das der U m k e h r der Bildungsreaktion u n t e r CS2- bzw. COS-Abspaltung, das der stufenweisen Entschwefelung unter Freisetzung von Sulfid bzw. 1I 2 S und das der D i t h i o c a r b o n a t a b s p a l t u n g (aus X a n t h o g e n a t ) in unterschiedlichem Maße nebeneinander wirksam werden, wenn man einmal von den oxydativen Weiterreaktionen absieht. Modelluntersuchungen an niedermolekularen

2k min - 1 1 mol - 1

0,009 0,085 5,9*

4,7

Tabelle

2. Zerselzungsreaklionen in wäßrig-alkalischer

von Xanthogenaten Lösung

I

ROCSS' + H 2 0

ROH + OH' + CS2

II

ROCSS' + OH'

ROCOS' + SH' bzw. RO' + SH' + CSO

2,6

III

ROCSS' + Oll' -> RO' + CS 2 OII'

Faserforschung und Textiltechnik 22 (1971) H e f t 3

114

Philipp, Zimmermann:

Tabelle 3. Slabililätskoustanten K verschiedener bei 20°C

X a n t h o g e n a t von

Methanol Äthanol n-Propanol i-Propanol n-Butanol t-Butanol Trifluoräthanol Äthylcnglykol Diglykol u. P o l y g l y k o l e Äthylenglykolinonoäthyläther 1,3-Butandiol 1,4-Butandiol Triäthanolamin Glucose Mannose Xylose Glucuronsäure /i-Methylglucosid Cellobiose ROH +

Stabilitätskonstante

Xanthogenale

Bemerkungen

K

22000 16000 15000 10000 9000 12000 < 30 4000

stf

CS2 +

300

Reinisch,

liascher,

SchmiedekneclU,

E n t w i c k l u i i g s l i n i e n i m R a h m e n der

Winkler

und

Polyiiierwisseiisehai'l.

aktivitätsverschiebung zwischen sekundären und primären OH-Gruppen und die dadurch veränderte Xanthogenatgruppenverteilung berücksichtigt. Selbstverständlich kann eine solche mathematische Modellierung niemals isoliert als Selbstzweck, sondern sie muß immer zugleich unter dem Gesichtspunkt von Aufwand und Nutzen betrachtet werden. Präzision

Ä

=

"x

3 000 2 900 10700 10 500 500 sa 1 2 0 0

Dautzenberg,

für X a n l h o g e n a l g r u p p e i i a n C6 bei H e x o s e n für Uli

Xanthogenalgruppen ^3) C,j

Oll'—^ROCSS' +

H2Ü

Alkoholen sowie an Mono- und Oligosacchariden trugen wesentlich zur Klärung des Einflusses von Stellung und Umgebung der einzelnen Hydroxylgruppe auf deren R e a k t i v i t ä t bei der Xanthogenatbildung und -Zersetzung bei, wobei die Acidität der OH-Gruppe als maßgebende Größe erkannt wurde, indem mit wachsender Dissoziationskonstante die R G K der unter CS 2 -Abspaltung verlaufenden und auch im normalen Viskoseprozeß maßgebenden Zersetzungsreaktionen etwa linear ansteigt, die R G K der bimolekularen Bildungsreaktion R O ' + CS 2 R O C S 2 ' dagegen nach anfänglicher Konstanz stark abnimmt, wobei jede Xanthogenatgruppierung durch eine Quasistabilitätskonstante (Tabelle 3) charakterisiert werden kann [5]. Der Ubergang vom monomeren Modell zur Polymerkette bringt für die homogene Xanthogenierung sowohl beim Glucan bzw. der Cellulose wie auch beim Polyvinylalkohol (1-3-Propandiol als Modell) nur verhältnismäßig geringe quantitative Reaktivitätsverschiebungen mit sieh, wenn man die A n f a n g s - R G K b e t r a c h t e t ; Bildungs- und Zersetzungs-RG K bei Cellotetraose unterscheiden sich bereits kaum noch von den bei langkettiger Cellulose gemessenen W e r t e n . Mit Hilfe solcher Modellversuche konnte auch das vieldiskutierte Verhalten von Ilemicellulosen und von bei der Vorreife entstandenen anoxydierten Kettenbruchstücken quant i t a t i v geklärt werden, mit dem Schluß, daß bei einer nun möglichen mathematischen Modellierung der im homogenen System „ V i s k o s e " ablaufenden Umsetzungen die von Hemicellulosen ablaufenden Reaktionen ebenso wie oxydative Weiterreaktionen nur zweitrangige, das Gesamtgeschehen wenig beeinflussende Störeffekte darstellen. Eine Einbeziehung auch der heterogen ablaufenden Sulfidierung der Alkalicellulose in dieses System erscheint beim heutigen Kenntnisstand durchaus möglich, wenn man die durch inter- und intramolekulare Wasserstoffbrücken hervorgerufene Re-

Ein solches Systemdenken schafft geeignete Voraussetzungen für die heute mit R e c h t immer wieder geforderte multivalente Nutzung naturwissenschaftlicher Ergebnisse, z. B . der zur CS 2 -Chemie erhaltenen, nicht nur im Viskoseprozeß, sondern auch z. B. in der Gasreinigung, und steht über die mathematische Modellierung und die darauf aufbauende Prozeßsteuerung zugleich im engen Zusammenhang mit dem Gedanken einer möglichst hohen Präzision bei der Prozeßführung und einer möglichst weitgehenden Konstanz der Produkteigenschaften. Hierbei ist es Aufgabe der chemischen Grundlagenforschung, einmal die für den Gebrauchswert des Produktes maßgebenden Faktoren aufzufinden und dabei vor allem Abweichungen vom normalen, einer Modellierung zunächst zugrundegelegten Reaktionsabiaul' zu erkennen und aufzuklären, zum anderen geeignete Analysenmethoden zur quantitativen Erfassung dieser Größen vorzuschlagen. W i r haben uns in den letzten J a h ren vor allem auf dem Gebiet der faserbildenden Polykondensate mit dem Aufbau einer solchen „ R e a k t i o n s a n a l y t i k " befaßt und konnten dabei zugleich mit zu der Erkenntnis beitragen, daß Schmelzpolykondensationen infolge parallel laufender irreversibler Spaltungs- und gleichzeitig möglicher Vernetzungsvorgänge keinesfalls so übersichtlich und damit vom S t a n d p u n k t des Forschers „langweilig" sind, wie früher manchmal angenommen wurde. So isL zum Beispiel eine thermische Spaltung der Polyesterkette die Ursache dafür, daß in jedem I ' Ä T neben den vom Syntheseweg her spezifischen I lydroxylgruppen auch Carboxylgruppen als Endgruppen auftreten, und der Carboxylgruppengehalt kann als ein Qualitätskriterium hinsichtlich einer thermischen Schädigung angesehen werden. Entsprechend Bild 2 besteht der Initialschritt in einer von den Umesterungskatalysatoren in verschieden starkem Maße beschleunigten statistischen Kettenspaltung unter Bildung je einer Vinylester- und einer Carboxylgruppe [6j. Solange in der PÄT-Schmelze die Endgruppen noch in überwiegender Zahl als Hydroxylgruppen vorliegen, werden die A inylesterendgruppen, unter Ausbildung einer neuen Polyesterbindung, durch diese uingeestert, so daß schließlich s t a t t einer Ilydroxyl- nun eine Carboxylgruppe vorhanden, der Durchschnittspolymerisationsgrad jedoch gleich geblieben ist. In dem Maße, in dem sich die Zahl der Hydroxylgruppen durch die Aufbaureaktion und die Kompensationsreaktion mit Vinylestergruppeu verringert, nehmen die in dem komplexen Reaktionsgeschehen möglichen anderen Folgereaktionen zu und führen in ihrem Endergebnis zu einem Abbau der rel. Molekülinasse. Zwei Polyester, die die gleiche Molmasse und damit die gleiche Zahl an Endgruppen je g besitzen, können sich m ihrem Verhältnis von Hydroxylzu Carboxylgruppen — das bedeutet aber auch in ihrem thermischen Verhalten — stark voneinander

Faserforschung und Textiltechnik 22 (1971) H e f t 3

115

Philipp, Dautzenberg, l{einisch, Huscher, Schmiedeknecht, Winkler und Zimmermann: E n t w i c k l u n g s l i n i e n im R a h m e n der P o l y m e r w i s s e n s c h a f t

goo- c h2 - c h 2 - ooc - o Katatysator^/^

CH3 I

(1)

—Q-cooh-CH=CH 2 + H 0 0 C ^ Q — = — Q - C 0 0 - C H - 0 0 C - O (

HO-CH2-CH2-OOC-O--

Kat.

011

011

™

(3)

|

-hQ-C-O-C-Q—+ch3-cho (2) 1

( > C 0 0 - C H r C H r 0 0 C - Q — ' + CH3-CHO

HO-CH2-CH2-OOC-Q--

o - C00- CH2 - CH? - 0 0 C - O — + H 0 0 C - O " ' CH = CH2 I 0

n

CO

— CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2— I

I

0

0

CO

CO

I

1

I

I

0 I

CO

(6)

1

—ch-ch2-ch=ch-ch=ch0 I

CO + 2 H00C-©

(1)

I Blicl 2. T h e r m i s c h e r A b b a u j v o n

unterscheiden, je nachdem, in welchem Ausmaß die Zahl der Carboxylgruppen auf Kosten von Hydroxylgruppen bereits während der Polykondensation angestiegen ist. Bild 3 zeigt das anhand von Lösungsviskosität und Carboxylgruppengehalt für 2 PÄT-Proben während thermischer Belastung in geschmolzenem Zustand [6, 7], In einem Fall beschleunigte die Katalysatorkombination die COOH-Bildung während der Polykondensation nur wenig. Während des Aufbewahrens unter N 2 bei 280°C steigt zwar der COOTT-Gehalt kontinuierlich an, die Kettenspaltungen können jedoch auf Grund des hohen Hydroxylgehaltes kompensiert werden und die Viskosität bleibt konstant. Bei der anderen Probe ist diese Möglichkeit auf Grund des höheren Ausgangscarboxylgruppengehalts kaum noch gegeben, und die Viskosität fällt unter gleichen Bedingungen laufend ab. Bei thermooxydativen Schädigungen von PAT kann der Carboxylgruppengehalt ebenfalls als Charakteristikum herangezogen werden (Bild 4). Wir erhielten z. B. eindeutige Korrelationen zwischen Lage und Fläche eines Oxydationspeaks in den T)TA-Kurven und dem Carboxylgruppengehalt verschiedenartig hergestellter PÄT-Proben [7], Auch bei Polyamid 6, für das bei normalem Verlauf der Aufbaureaktion annähernd äquivalente Mengen an Carboxyl- und Aminoendgruppen zu erwarten sind und auch gefunden wurden, lassen sich aus Abweichun2*

Polyäthylenterephthalat

PAT2

B i l d 3. Ä n d e r u n g d e r rel. L ö s u n g s v i s k o s i t ä t u n d des C a r b oxvlgruppengehaltes beim Erhitzen von PÄT-Proben auf 280 °C unter Stickstoff

F a s e r f o r s c h u n g und T e x t i l t e c h n i k 22 (1971) H e f t 3

116

Philipp,

Dautzenberg,

uAqu/qPAT + 200-

P

Zunahme

CC00H1

Temperatur

bei 220"C/1h

unter

des Oxydationsbeginns

Fläche

des

Oxydationspeaks

Luft

J(eitusch,

Schmiedeknecht,

u n d

Winkler

70

(isotherm)

bei der DJA unter

Ruscher,

Enlwicklungslinien im Rahmen der Pol ymerwisscnschaf 1

Zimmermann:

Luft

bei der DTA unter Luft

A ufheùgesch 3 grd /min

windigkeit

p

Äqu/g

A

50 U /min il/h

50

N2

iO

10

U/min

0,51/h

Ni

N l

30

20 10

kein 2

Mn/Oe/rPPat

liild 4. Tbermooxydativer A b b a u von P Ä T in Abhängigkeil von den bei der Herstellung verwendeten Umesterungskatalvsatoren g e n in der E n d g r u p p e n s t ö c h i o m e t r i e R ü c k s c h l ü s s e auf irreversible, den normalen Prozeßahlauf störende N e b e n r e a k t i o n e n ziehen. Die v o n Remisch u. M i t a r b . [8] aufgefundene und aufgeklärte Carboxvlgruppen-I)eh y d r a t a t i o n s a n o m a l i e , d. h. eine i m Vergleich zu den A m i n o e n d g r u p p e n viel r a s c h e r e A b n a h m e der C a r b o x y l g r u p p e n k o n z e n t r a t i o n w ä h r e n d der P o l y k o n d e n s a t i o n s p h a s e der R e a k t i o n , t r i t t s t e t s bei einem b e s o n d e r s i n t e n s i v e n W a s s e r a b t r a n s p o r t i m S y s t e m auf ( B i l d 5). N a c h unseren an T o t a l h y d r o l y s a t e n durch Papiero h r o m a t o g r a p h i e e r h a l t e n e n E r g e b n i s s e n ist diese A n o m a l i e a u f eine i r r e g u l ä r e K o n d e n s a t i o n s r e a k t i o n in der S c h m e l z e , n ä m l i c h auf eine C - C - v e r k n ü p f e n d e Acylier u n g binnenständiger CO-vicinaler Methylengruppen z u r ü c k z u f ü h r e n ( B i l d 6). B e i der t e c h n i s c h e n P o l y c a p r o l a c t a m g e w i n n u n g k a n n diese C a r b o x y l g r u p p e n a n o m a l i e eine d e u t l i c h e V e r r i n g e r u n g der Kettena u f b a u g e s c h w i n d i g k e i t b e w i r k e n u n d die auf G r u n d einer h ö h e r e n S t o f f t r a n s p o r t r a t e z u n ä c h s t e r w a r t e t e Reaktionsbeschleunigung kompensieren bzw. überk o m p e n s i e r e n . W e s e n t l i c h erscheinen solche Uberl e g u n g e n v o r a l l e m zur G e g e n ü b e r s t e l l u n g v o n A u f w a n d u n d N u t z e n bei einer V a k u u m - P o l y k o n d e n s a t i o n . D i e E r k e n n u n g solcher a n o r m a l e r R e a k t i o n s a b l ä u f e u n d ihrer A u s w i r k u n g e n auf die P r o d u k t e i g e n s c h a f t e n e r f o r d e r t eine k o n t i n u i e r l i c h e W e i t e r e n t w i c k l u n g der a n a l y t i s c h e n M e t h o d i k , w o b e i n a t ü r l i c h h e u t e volla u t o m a t i s i e r b a r e n , in die P r o z e ß s t e u e r u n g integrierb a r e n V e r f a h r e n der V o r z u g g e g e b e n w i r d , j e d o c h b e i m j e t z t e r r e i c h t e n E r k e n n t n i s s t a n d die B e d e u t u n g r a t i o n e l ler d i s k o n t i n u i e r l i c h e r M e t h o d e n g e r a d e zur P o l y m e r charakterisierung keineswegs unterschätzt werden sollte. Als t y p i s c h e s B e i s p i e l sei die K e t t e n l ä n g e n f r a k t i o n i e r u n g [9] g e n a n n t , w o b e i ich a u s Z e i t g r ü n d e n

4

6

V

12h

0

2

i

6

8

10

CO2 12 h

Bild 5. Endgruppenkonzentration in der Polykondensationsphasc der Polycaprolactambildung im offenen System (251 °C) o lilr. [ —COOI1]

a I i i [ —NH 2 ] + ber. [ — E] aus [rj\

auf u n s e r e n e u e r e n e i n s c h l ä g i g e n A r b e i t e n hier leider n i c h t e i n g e h e n k a n n . N e b e n einer c h e m i s c h e n C h a r a k t e r i s i e r u n g der E i n z e l k e t t e u n d einer B e s t i m m u n g der m i t t l e r e n K e t t e n l ä n g e u n d ihrer V e r t e i l u n g i n t e r e s s i e r t bei S p i n n l ö s u n g e n u n d S p i n n s c h m e l z e n n a t ü r l i c h d e r e n m o r p h o l o g i s c h e H o m o g e n i t ä t , d a I n h o m o g e n i t ä t e n sich a u c h i m f e r t i g e n F a d e n als d i s k r e t e P a r t i k e l m a n i festieren u n d o b e r h a l b einer b e s t i m m t e n G r ö ß e u n d / o d e r K o n z e n t r a t i o n die t e x t i l p h y s i k a l i s c h e n E i g e n s c h a f t e n v e r s c h l e c h t e r n k ö n n e n , wie v o n u n s g e m e i n s a m m i t d e m C F W P r e m n i t z f ü r V i s k o s e s e i d e g e z e i g t w u r d e [10]. Zur q u a n t i t a t i v e n E r f a s s u n g u n d K l a s s i f i z i e r u n g solcher I n h o m o g e n i t ä t e n i m A u s g a n g s p o l y m e r e n v o r der Verf o r m u n g u n d i m f e r t i g e n F a d e n e i g n e t sich die v o n Treiber in die V i s k o s e a n a l y t i k e i n g e f ü h r t e k o n d u k t o m e t r i s c h e P a r t i k e l z ä h l u n g , deren A n w e n d u n g s b e r e i c h wir i m S i n n e einer S y s t e m l ö s u n g auf Cellulose in verschiedenen Lösungsmitteln, Celluloseacetat, Polyacrylnitril u n d n e u e r d i n g s a u c h auf P o l y a m i d e [11] erw e i t e r t e n , w o b e i der I l a u p t a u f w a n d a n m e t h o d i s c h e r K l e i n a r b e i t vor a l l e m der O p t i m i e r u n g d e s L ö s u n g s mittelsystems dienen m u ß t e . P o t e n t i e l l e Verarbeitungsschwierigkeiten u n d P r o d u k t m ä n g e l bei dem Spinnen gelkörperhaltiger Polycaprolactamschmelzen l a s s e n sich d u r c h d i e s e I m p u l s t e i l c h e n z ä h l u n g e m p f i n d lich d i a g n o s t i z i e r e n , u n d wir sehen in dieser M e t h o d e ein m ö g l i c h e r w e i s e a l l g e m e i n a n w e n d b a r e s H i l f s m i t t e l z u r E r k e n n u n g t h e r m i s c h e r b z w . t h e r m o o x y d a t i v e r u. a . S c h ä d i g u n g e n a n P o l y m e r e n , w e n n diese z u einer A ern e t z u n g b z w . V e r g c l u n g in L ö s u n g u n d S c h m e l z e führen. Bild 7 veranschaulicht dies a n h a n d der

250

Polr ~ Iheiameth/Ienadipamid I

T/ml

150

NH

Polycaprolactam

ICH2)5 CO -EHN -tCH2)5-C03-aHN-(CH2)i,-CH-CO£HN-(CH2)5-CO}b H30+ | T=C H2N-(CH2)S-COOH + AAH 2 N-(CH 2 )5-CO-(CH2)5-NH2

Bild 6.

S t r u k t u r und S t r u k t u r a u f k l ä r u n g bei gruppen-Debydrata tionsanomalic

Carboxvl-

?

Bild 7. Geltcilelicngehalt Zre von Polvcaprolactani, Poly(bexamethylenadipamid) und Poly-(hexamethvlensebaeamid) nach Thermooxvdation im Stickslol'fslrom (60 ml/min, ( V G c h a l t 5 0 ± l r p m ) " b e i 2 9 0 T - ± 0,5grd in r i C O O H / H 2 S O , Granulometer T u K ZG 2 : IS = 10, » S „ = 3, j S = 2~ 2 , Einwaage 0,25 g/dl

F a s e r f o r s c h u n g und T e x t i l t e c h n i k 22 (1971) H e f t 3

l'hHipi», Daulzenberg, Iteinixcli, liuscher, Schmiedeknecht, Winkler und Zimmermann: Knlwieklungslinien im R a h m e n der Polymerwissenschal'l P a r t i k o l z a h l e n v o n in 1 1 C 0 0 I I / I 1 2 S 0 4 g e l ö s t e n P o l y a m i d p r o b e n , d i e hei 2!)()°C t h e r r n o o x y d a t i v b e l a s t e t wurden. (

¡renzflächenprubleme

W ä h r e n d die v o r a n g e g a n g e n e n Beispiele z w a r unser e m e n g e r e n F a c h g e b i e t e n t s t a m m e n , die d a r i n a u f geworfene Problematik jedoch das Gesamtgebiet d e r p o l y m e r e n W e r k s t o f f e b e t r i f f t , i s t d i e z u l e t z t beh a n d e l t e F r a g e d e r I n h o m o g e n i t ä t e n in L ö s u n g u n d S c h m e l z e s p e z i f i s c h f ü r die V e r f o r m u n g v o n P o l y m e r e n zu F ä d e n als G e b i l d e n m i t i m N e r g l e i c h z u r \ o l u m e n p h a s e s e h r g r o ß e r G r e n z f l ä c h e . Dieser E i n f l u ß d e r G r e n z fläche besteht gleichermaßen f ü r die P r o d u k t e i g e n s c h a f t e n , z. 15. f ü r d i e L i c h t s t a b i l i t ä t , wie f ü r d i e Y e r a r b e i t b a r keit s o l c h e r G e b i l d e , w o b e i i c h h i e r n u r d a s P r o b l e m d e r R e i b u n g h e r a u s g r e i f e n will. Die g e s a m t e F r a g e d e r Y e r a r b e i t b a r k e i t u n d d a m i t der F a s e r r e i b u n g u n d ihrer Beeinflussung d u r c h die u r s p r ü n g l i c h e O b e r f l ä c h e n s t r u k t u r des F a d e n s , d a s v e r w e n d e t e P r ä p a r a t i o n s m i t t e l u n d d i e Oberfläche der Fadenleitorgane gewinnt ja mit d e m U b e r g a n g zu w e i t g e h e n d a u t o m a t i s i e r t e n h o c h p r o d u k tiven Verfahren und i m m e r höheren Fadenlaufgeschwindigkeiten zunehmend an Bedeutung. Davon ausgehend, d a ß anstelle der empirischen T e s t u n g u n d O p t i m i e r u n g v o n P r ä p a r a t i o n s r n i t t e l n in Z u k u n f t a u c h h i e r d i e physiko-chemiscli begründete Systemlösung treten wird, b e g a n n e n wir vor einiger Zeit m i t R e i b u n g s i n e s s u n g e n z u n ä c h s t an Yiskosecordseideri, wobei die F r a g e n a e h der Vermittlerrolle der P r ä p a r a t i o n beim Kontakt zwischen F a d e n und Reibkörper im Vordergrund s t a n d . Die U n t e r s u c h u n g e n w u r d e n m i t e l e k t r o n i s c h e n F a d e n s p a n n u n g s m e ß k ö p f e n d u r c h g e f ü h r t , die eine d i g i t a l e u n d EDV-gerechte Meßwerterfassung ermöglichten, und d u r c h a n d e r e M e t h o d i k e n ( R a n d w i n k e l r n e s s u n g , Bes t i m m u n g der kritischen Oberflächenspannung, Autoradiographie, Flektronenmikroskopie) sinnvoll ergänzt.

^ ^

Die b i s h e r e r h a l t e n e n S c h l u ß f o l g e r u n g e n [12J l a s s e n sich d a h i n g e h e n d z u s a m m e n f a s s e n , d a ß 1. f ü r d i e F a s e r r e i b u n g a m K o n t a k t k ö r p e r im wesentlichen die F i l m bildungstendenz des P r ä p a r a t i o n s m i t t e l s auf dem R e i b k ö r p e r m a ß g e b e n d ist ( B i l d 8), d i e v o m M a t e r i a l d e s R e i b k ö r p e r s a b h ä n g t , i n d e m ein A u s t a u s c h d e s Schmiermittels zwischen Faserstoff und Kontaktm a t e r i a l s t a t t f i n d e t , d a ß 2. auf d e r F a s e r o b e r f l ä c h e s e l b s t k e i n g e s c h l o s s e n e r P r ä p a r a t i o n s m i t t e l f i l m zu beo b a c h t e n i s t , d a ß 3. d e r E i n f l u ß d e r e h e m i s c h e n K o n s t i t u t i o n d e s P r ä p a r a t i o n s m i t t e l s auf d i e F a s e r s t o f f s c h m i e r u n g n u r d o r t ins G e w i c h t f ä l l t , w o eine r e a k t i v e B i n d u n g (Chemiesorption) a n die F a s e r s t o f f o b e r f l ä c h e m ö g l i c h i s t u n d d a b e i a u ß e r d e m bei f e s t e n P r ä p a r a t i o n s m i t t e l n d a s K r i s t a l l i s a t i o n s v e r m ö g e n auf d e r F a s e r o b e r f l ä c h e f ü r die B e d e c k u n g m a ß g e b e n d i s t . D i e h i e r grob umrissenen Ergebnisse konnten inzwischen für Polyamidfeinseiden bestätigt werden und erscheinen somit verallgemeinerungsfähig unter dem Gesichtsp u n k t „ R e i b u n g , S c h m i e r u n g u n d V e r s c h l e i ß " bei d e r Fadenverarbeitung. Integration wixsenschafl

von Chemiefuserstoff-Forschung

)

Bild 8. E l e k l r o n e n m i k r o s k o p i s c h e A u f n a h m e n eines polierten K e r a m i k k ö r p e r s a) hochgereinigt, b) m i t S c h m i e r m i t t e l aus L ö s u n g belegt, c) m i t S c h m i e r m i t t e l belegt durch A u s t a u s c h mit d e m Chemiefaserstoff beim R e i b versuch Faserforschung

Polymer-

I c h h a b e b e w u ß t eine v e r h ä l t n i s m ä ß i g b r e i t e P a l e t t e von Beispielen zu den eingangs skizzierten T r e n d s v o r g e f ü h r t , u m d a v o n a u s g e h e n d die F r a g e zu stellen: „ W i e w e i t wird eine zweifellos z u n e h m e n d e I n t e g r a t i o n d e r C h e m i e f a s e r s t o f f - F o r s c h u n g in d a s G e s a m t g e b i e t der P o l y m e r w i s s e n s c h a f t in n ä c h s t e r Zeit g e h e n " oder — etwas provokatorischer formuliert, — : „ W e r d e n in f ü n f J a h r e n s o l c h e C h e m i e f a s e r s y m p o s i e n w i e dieses n o c h b e r e c h t i g t u n d s i n n v o l l sein o d e r v i e l m e h r in u m fassenderen P o l y m e r t a g u n g e n a u f g e h e n ? " . Ich m ö c h t e n u n o h n e A n s p r u c h auf V o l l s t ä n d i g k e i t v o m S t a n d p u n k t der chemischen G r u n d l a g e n f o r s c h u n g aus einige eigene G e d a n k e n g ä n g e hierzu darlegen. E n t s c h e i d e n d

c

3

und

ist d a b e i die Ü b e r l e g u n g : „Welche Wege zur Entwicklung und Herstellung neuer P r o d u k t e auf dem Chemiefaserstoffsektor werd e n in Z u k u n f t v o r r a n g i g b e s e h r i t t e n w e r d e n . ' " , also das konstruktive Moment der Werkstoff-Forschung, das wir gleich noch eingehender b e t r a c h t e n wollen. Keineswegs zu v e r n a c h l ä s s i g e n ist j e d o c h d a n e b e n das analytisch-methodische Moment der P o l y m e r c h a rakterisierung zur Gewinnung von Korrelationen zwischen I Ierstellungsbedingungen, S t r u k t u r und Eigens c h a f t e n , u m die k o n s t r u k tiven Arbeiten möglichst zielgerichtet zur G e w i n n u n g von „Werkstoffen nach M a ß " ansetzen zu können. Die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Weiterentwicklung der chemischen

F a s e r f o r s c h u n g u n d T e x t i l t e c h n i k 22 ( 1 9 7 t ) H e f t 3

118

Philipp, Dautzenberg, Reiniscit, Rascher, Schiniedeknecht, Winkler und Zimmermann: Entwicklungslinien im Rahmen der Polymerwissensehafl

und p h y s i k a l i s c h e n C h a r a k t e r i s i e r u n g s m e t h o d i k wird wohl von n i e m a n d e m b e z w e i f e l t ; u m s t r i t t e n ist dagegen, inwieweit eine V e r s e l b s t ä n d i g u n g dieser m e t h o d i s c h e n A r b e i t s r i c h t u n g w i s s e n s c h a f t l i c h n o t w e n d i g und fors c h u n g s ö k o n o m i s c h v e r t r e t b a r ist. Die s t ä n d i g w a c h s e n den A n l a g e - und B e t r i e b s k o s t e n m o d e r n e r G r o ß g e r ä t e , der durch die oft vorliegende M e h r d e u t i g k e i t der E i n z e l a u s s a g e gerade für die S t r u k t u r f o r s c h u n g bes t e h e n d e Zwang zur M e t h o d e n k o m b i n a t i o n und die Z w e c k m ä ß i g k e i t von Modellversuchen zur B e s t ä t i g u n g neuer t h e o r e t i s c h e r ^ orstellungen fördern eine solche Y e r s e l b s t ä n d i g u n g , w ä h r e n d u m g e k e h r t die V e r t r e t e r der k o n s t r u k t i v e n R i c h t u n g m ö g l i c h s t rasch eine auf ihre Aufgabe zugeschnittene Methodik benötigen, nicht in j e d e m F a l l e auf die v e r a l l g e m e i n e r u n g s f ä h i g e , a b e r erst s p ä t e r vorliegende L ö s u n g w a r t e n k ö n n e n und d a r u m eine m ö g l i c h s t enge K o p p l u n g von k o n s t r u k t i v e r u n d m e t h o d i s c h - a n a l y t i s c h e r A r b e i t fordern. Sie k ö n n e n d a b e i als zusätzliches A r g u m e n t a n f ü h r e n , d a ß eine genaue K e n n t n i s der V o r g e s c h i c h t e , eine B e t r a c h t u n g des P o l y m e r e n im G e s a m t p r o z e ß der H e r s t e l l u n g und V e r f o r m u n g a u c h der m e t h o d i s c h e n F o r s c h u n g wertvolle I m p u l s e zu geben v e r m a g und sie vor den b e i m B e t r a c h t e n isolierter E i n z e l p r o b e n möglichen F e h l i n t e r p r e t a t i o n e n b e w a h r e n k a n n . Ks h e g t hier offensichtlich ein e c h t e s O p t i m i e r u n g s p r o b l e m vor, zu dessen L ö s u n g ganz eindeutig eine m ö g l i c h s t w e i t g e h e n d e I n t e g r a t i o n e n der C h e m i e f a s e r s t o f f - F o r s c h u n g in das G e s a m t g e b i e t der P o l y m e r w i s s e n s c h a f t wesentlich beit r a g e n k a n n , da nur so eine t r a g f ä h i g e B a s i s für größere m e t h o d i s c h e G r u p p e n geschaffen und gleichzeitig eine vielseitige N u t z u n g neuer m e t h o d i s c h e r E r k e n n t n i s s e g e w ä h r l e i s t e t werden k a n n . So k a m e n wir beispielsweise im R a h m e n v o n m i t verschiedenen p h y s i k a l i s c h e n Methoden vorgenommenen Feinstrukturuntersuchungen zu der E r k e n n t n i s , d a ß P r o b e n des gleichen P o l y m e r e n m i t sehr u n t e r s c h i e d l i c h e n R ö n t g e n d i a g r a m m e n (I3ild 9) keineswegs i m m e r einen unterschiedlichen K r i s t a l l i n i t ä t s g r a d aufweisen m ü s s e n . Die S t r e u k u r v e n lassen sich v i e l m e h r a u c h so i n t e r p r e t i e r e n , d a ß lediglich eine von G i t t e r s t ö r u n g e n oder T e i l c h e n g r ö ß e n e f f e k t e n h e r r ü h rende V e r b r e i t e r u n g der I n t e r f e r e n z eine geringe K r i s t a l l i n i t ä t v o r t ä u s c h t [13]. Diese z u n ä c h s t bei k r i s t a l l i s a t i o n s k i n e t i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n a m faserbildenden P o l y m e r e n e r h a l t e n e n E r g e b n i s s e lassen sich d a h i n g e h e n d v e r a l l g e m e i n e r n , d a ß der B e g r i f f des „röntgenograplnschen Kristallinitätsindcx" als allgemein a n w e n d b a r e r S t r u k t u r p a r a m e t e r fragwüdig ist und d a ß beim T e m p e r n von t e i l k r i s t a l l i n e n T h e r m o p l a s t e n wie P o l y p r o p y l e n oder P o l y c a p r o a m i d eher eine der „ R e k r i s t a l l i s a t i o n " von Metallen vergleichbare E i n o r d n u n g und keine eigentliche K r i s t a l l i s a t i o n auft r i t t ( B i l d 10).

Bild 9.

Zerlegung des Slreudiagramms zur eines relativen Ordnungsgrades

Bestimmung

Kombination verschiedener Polymerwerkstoffe einander,

mit-

und schließlich V a r i a t i o n der ü b e r m o l e k u l a r e n und m o r p h o l o g i s c h e n S t r u k t u r b e i m S p i n n p r o z e ß und den n a c h f o l g e n d e n A r b e i t s g ä n g e n , e t w a in F o r m einer a n s c h l i e ß e n d e n T e x t u r i e r u n g , wobei ich hier a u c h F l ä c h e n b i l d u n g s v e r f a h r e n wie etwa die V e r v l i e s u n g m i t einschließen will. D e r zuerst g e n a n n t e W e g s t e h t in e n g e m Z u s a m m e n h a n g m i t d e m viel d i s k u t i e r t e n P r o b l e m , ob für die Z u k u n f t v o n der rein stofflichen S e i t e her n o c h neue M a s s e n f a s e r s t o f f e zu e r w a r t e n sind, oder ob sich der E i n s a t z neuer P o l y m e r e r auf F a s e r s t o f f e für spezielle Z w e c k e b e s c h r ä n k e n wird. D a andere V o r t r ä g e unseres

N i c h t ganz so eindeutig l ä ß t sich die F r a g e der I n t e g r a t i o n von der k o n s t r u k t i v e n A r b e i t s r i c h t u n g her beantworten. Die zu neuen P r o d u k t e n führenden H a u p t l i n i e n sind j e d e m von uns geläufig und aus der L i t e r a t u r b e k a n n t . I c h m ö c h t e sie hier t r o t z d e m n o c h e i n m a l z u s a m m e n fassend s y s t e m a t i s i e r e n als 20

Ä n d e r u n g des c h e m i s c h e n B a u e s der K e t t e , sowohl d u r c h neue M o n o m e r e als a u c h d u r c h n a c h t r ä g l i c h e Modifizierung einer R ü c k g r a t k e t t e ,

30 min

Bild 10. Zeitliche Änderung des relativen Ordnungsgrades bei festen Tempertemperaturen

Faserforschung und T e x t i l t e c h n i k 22 (1971) H e f t 3

119

Philipp, Dautzenberg, Heinisch, Huscher, Schmiedeknecht, Winkler und Zimmermann: Entwicklungslinien im Rahmen dor Polymerwissenschaf t Symposiums

diese F r a g e s t e l l u n g

„neue

Massenfasern"

b e r ü h r e n w e r d e n , m ö c h t e ich j e t z t h i e r n i c h t v o r g r e i f e n und

nur

darauf

Hegehen

hinweisen,

dieses

Weges

daß

der

ein

„neuen

ausschließliches Polymeren"

eine

volle Integralion im oben formulierten Sinne bedeuten würde, viel

während

eine

stärkerem

spezifisclie

nachtragliche

Maße

faserstoff-

Aufgabenstellungen

lagenforschung

mit

sich

Modifizierung

bzw. auch

bringt

für

und

und Färberei auf breiter

die

eher

wissenschaftlichen Durchdringung von

in

textilproduktGrundzu

einer

Textilveredlung

liasis und deren A u s b a u

e i n e m s e l b s t ä n d i g e n T e i l g e b i e t als zu e i n e r

zu

Integration

führen k ö n n t e . E i n e K o m b i n a t i o n von P o l y m e r e n wird s o w o h l i n n e r h a l b eines t e x t i l e n G e b i l d e s , e t w a in F o r m von B i k o m p o n e n t e n f ä d e n , Matrixfibrillenfäden und aus Cellulose und S y n t h e t i k s a u f g e b a u t e n

Vliesstoffen,

a u c h in F o r m v o n F a s e r / P l a s t - K o m b i n a t i o n e n uns liegenden

Zeitraum

an

Bedeutung

als

im vor

gewinnen

und

g e r a d e h i e r C h e m i e f a s e r - u n d P l a s t i n d u s t r i e e n g e r zusammenführen. nötigen

Die zuletzt genannten R i c h t u n g e n

einerseits

eine i m m e r engere

Polymerfestkörperphysik, erkenntnissen

neue

um

aus

deren

technologische

zuleiten,

verwischen

aber

zwischen

Chemiefaser-

zur Papierindustrie,

Verbindung

Grundlagen-

Lösungswege

andererseits

und

die

Textilindustrie

a u c h f ü r die

bezur ab-

Grenzen und

z. T .

industriezweigspezi-

f i s c h e F o r s c h u n g , in z u n e h m e n d e m M a ß e . Dieser weltweit sich a b z e i c h n e n d e T r e n d einer wachsenden

Verflechtung

Chemiefaser-

von

und

Textil-

t e c h n o l o g i e ist b e g l e i t e t v o n e i n e m s i c h a l l m ä h l i c h a n bahnenden

Umdenken

hinsichtlich

der

Beziehung

zwischen Ausgangspolymeren und t e x t i l e m E n d p r o d u k t . W ä h r e n d i n der V e r g a n g e n h e i t ein b e s t i m m t e s , t e c h n o logisch

und

ökonomisch

günstig

erscheinendes

Poly-

m e r e s zu F ä d e n v e r f o r m t der T e x t i l i n d u s t r i e a n g e b o t e n w u r d e u n d es d a n n i m w e s e n t l i c h e n d e r e n A u f g a b e w a r , für

dieses

vorgegebene

tungstechnologien möglicht

der

wissenschaft

heutige in

Material

und

geeignete

Einsatzgebiete

zu

Erkenntnisstand

steigendem

Umfange

Verarbeifinden,

der auch

den

g e k e h r t e n W e g , i n d e m aus den v e r s c h i e d e n s t e n schaftszweigen

vom

Endprodukt

derungen

den

textilen

an

her

er-

PolymerumWirt-

bestimmte

For-

Konstruktionswerkstoff

„ F a s e r p o l y m e r e " g e s t e l l t u n d a u f B a s i s des E r k e n n t n i s vorlaufs

einer

breit

angelegten

Grundlagenforschung

realisiert werden. Die E n t w i c k l u n g der „QIANA"-Faser oder

der

„CHINON-Faser"

sei als B e i s p i e l

n a n n t . M a n k ö n n t e s i c h so e i n e k ü n f t i g e tektur

als

Kombination

von

hierfür

ge-

Textilarchi-

angewandter

Polymer-

wissenschaft und -technologie, Modeschöpfung und Bekleidungsphysiologie vorstellen, und ich m ö c h t e eigene

subjektive

Meinung

dahingehend

meine

zusammen-

f a s s e n , d a ß die C h e m i e f a s e r s t o f f - F o r s c h u n g in Z u k u n f t kein

abgegrenztes

mehr

darstellen

selbständiges

wird,

aber

Wissenschaftsgebiet

dennoch

ihre

spezifische

A u f g a b e n s t e l l u n g zu e r f ü l l e n h a t i m S i n n e e i n e r a k t i v e n Vermittlerrolle

zwischen

Polymerwissenschaft

und

Textiltechnologie. Literatur [1] Klare, H., und Grobe, A.: Untersuchungen über den Bildungsmechanismus von Viskosefäden in Abwesenheit und bei Gegenwart von Modifikatoren. Österr. Chemiker-Ztg. 6 5 (1964) 7, S. 2 1 8 - 2 3 0 . 3*

[2] Klare, II., Grobe, A., Maron, H., Jost, H., Purz, H.-.J., Gensrich, II.-J., und Paul, l).: Möglichkeiten der S t r u k t u r b i l d u n g von Celluloseregeneratfäden. A b h . dt. Akad. Wiss. Herlin, K l . f. Chemie, Geologie u. Biologie (1965 )3, S. 1 3 3 - 1 4 0 . Grobe, A., u. M i t a r b . : S t r u k t u r u n t e r s u e h u n g e n an Celluloseregeneratt'asern, Chemiefasern 2 0 (1970) 2, S. 1 3 4 - 1 4 0 . [3] Grobe, V., und Reichert, II.: F a s e r n aus Acrylnitril Allylsull'onat-Copolymerisaten. Faserforsch, u. TexLilLeehnik 16 (1965) 7, S. 3 4 0 - 3 4 8 . [4] Dautzenberg, II., und Philipp, B.: Untersuchungen zur K i n e t i k und Mechanismus der Homogenreaktionen im Viskoseprozeß. Chim. Volokna (Chem. Fasern) (1971) in Vorbereitung. [5] Philipp, B., Dautzenberg, H., und Schmiga, W.: Zur K i n e t i k der X a n t h o g e n a t b i l d u n g und -zersetzung bei einigen niedermolekularen Alkoholen und einfachen Zuckern. Teil I I . Ergebnisse zur X a n t h o g e n a t z e r s e t zung und zusammenfassende Diskussion. Faserforsch, u. T e x t i l t e c h n i k 2 0 (1968) 4, S. 1 7 9 - 1 8 4 . [6] Zimmermann, II., und Leibnitz, E.: Chemische Untersuchungen über faserbildende Polyester. I I . Modellversuche Zum thermischen A b b a u von P o l y ä t h y l c n terephthalat. Fascrforsch. u. T e x t i l t e c h n i k 1 6 (1965) 6, S. 282 — 290. [7] Zimmermann, H., und Schaaf, E.: Dcrivatographic investigation of the oxidative thermal decomposition of Polyethylene terephthalate. Proceedings of the I I I . Analylical Chemical Conference. B u d a p e s t : Akademiai K i a d ö 1 9 7 0 , S. 3 2 9 - 3 3 4 . Zimmermann, II., und Schaaf, E.: Untersuchungen zum t h e r m o o x y d a t i v e n A b b a u von P o l y ä t h y l c n t e r e p h t h a l a t . Faserforsch. u. T e x t i l t e c h n i k 2 2 (1971) 5, im Druck. [8] Reinisch, G.: Melt, polycondcnsation reactions. Polimery, VVarszawa 1 5 (1970) 8, S. 3 8 2 - 3 8 7 . Reinisch, G.: R e a k t i o n s m a ß a n a l y t i k der Polycaprolactambildung. Habilitationsschrift Martin-LutherUniversität Halle — W i t t e n b e r g , 1 9 7 0 . [9] Reinisch, G., Hafler, G., und Timofeeva, G. I.: Sclekt i v i l ä t s u n t e r s u c h u n g e n an einer Zweischichtfraktionierung von Polyäthylenterephthalat.. Angew. inakromol. Chemie, B a s e l 7 (1969) 81, S. 1 1 0 - 1 2 0 . [10] Arnold, A., Philipp, B., und Schleicher, H.: U b e r Zus a m m e n h ä n g e zwischen dem P a r t i k e l s p e k t r u m von Viskosespinnlösungen und der Teilchenzahl von E W N N - L ö s u n g e n daraus hergestellter Celluloseregener a t f ä d e n . F a s e r f o r s c h . u. T e x t i l t e c h n i k 2 1 (1970) 9, S. 3 6 1 - 3 6 6 . [11] Reinisch, G., Jaeger, W., und Jakob, W.: Q u a n t i t a t i v e Teilchenanalyse in Polycaprolactamlösungen. Faserforsch. u. T e x t i l t e c h n i k 2 0 (1969) S. 152 — 154. Jaeger, W., Jakob, W., und Reinisch, G.: Gelteilchenb e s t i m m u n g e n in Polycaprolactamlösungen. Faserforsch. u. T e x t i l t e c h n i k 21 (1970) 12, S. 5 2 9 - 5 3 6 . Jakob, W.: Zur k o n d u k t o m e t r i s c h e n ImpulsteilchenZählung an Polyamiden. Dissertation, D A W zu Berlin, Forschungsbereich Chemie, 1970. [12] Schmiedeknecht, H. H., und Goebel, K.-H.: Zu einigen P r o b l e m e n der Faserreibung. R e p r i n t 18. Ungarische T e x t i l t e c h n . Konferenz, Budapest 1970. Schmiedeknecht, II. H.: Tribochemische R e a k t i o n e n an Chemiefaserstoffen. V o r t r a g 12. I n t e r n a t . S y m p o s i u m „ S c h m i e r u n g s t e c h n i k " , Leipzig 1 9 7 0 . Goebel, K.-H., und Schmiedeknecht, II. H.: Einige B e sonderheiten bei der Faserstoffschmierung. V o r t r a g 11. I n t e r n a t . S y m p o s i u m . Schmierstoffe, Schmierungsund Lagertechnik, Magdeburg 1969. S c h m i e r u n g s t e c h nik 2 (1971) im D r u c k . [13] Teichgräber, AI., und Schilling, B.: Die übermolekulare Struktur hochpolymerer Verbindungen. Teil VI: Q u a n t i t a t i v e r Nachweis von Linienverbreitcrungcn im Röntgendiffraktogramm von Polypropylen. Faserforsch. u. T e x t i l t e c h n i k 2 0 (1969) 4 , ' S . 1 6 3 — 1 6 9 . Teil V I I : R ö n t g e n d i f f r a k t o m e t r i s c h e B e s t i m m u n g eines absoluten Kristallinitätsgrades an Polypropylen mittels eines Fouricrverfahrens. Faserforsch. u. T e x t i l t e c h n i k 2 0 (1969) 5, S. 2 4 2 - 2 4 8 . Eingegangen

am 4. Dezember

1970

Faserforschung und Textiltechnik 22 (1971) Heft 3

120

Kaufmann: Physikalische Probleme bei der E i n w i r k u n g ultravioletter und sichtbarer S t r a h l u n g auf synthetische Faserstoffe

Physikalische Probleme bei der Einwirkung ultravioletter und sichtbarer Strahlung auf synthetische Faserstoffe11 Siegfried

Kaufmann

Mitteilung

aus dem VEB

Chemiefaserkombinat

Schwarza,

,,Wilhelm

Pieck",

Rudolstadt-Schwarza

DK 677.4: [677.016.26:535.668.81:677.017.424.2:677.019.36 Die Probleme der natürlichen und künstlichen B e s t r a h l u n g sowie die Probleme der Stabilisierung von Polyesterund Polyamidseide bezüglich der R e i ß k r a f t werden behandelt. Bei Viskosefasern wird die W e i ß g r a d ä n d e r u n g beschrieben. 0U3unecKue npoöJieMbi npu eo3deücmeuu y.%bmpa(fiuojiemoeoeo u euduMoeo u3Jiynenuü na cunmemunecKue eojionna PaccMaTpHBaioTca npoÖJieMbi bjihhhhh M3JiyneHHH b ecTecTBeHHHX h ncKyccTBeHHbix ycjioBHHx n a nojin3npHi>ie h nojiHaMMßHkie BOJiOKHa, a TaKHie B o n p o c u cTaÖKjTHsaijHK sthx bojiokoh ajih noBbimenMH c o x p a HeHHH npOHHOCTH. B CJiyHae BI1CK03HHX BOJIOKOH AJIH OIjeHKM BOSfleftCTBUH H3JiyqeHHH CJiyJKIlT M3M6H6HMe 6 e J I H 3 H b I BOJIOKOH.

Physical Problems of the Effect of Ultraviolet and Visible Radiation

on Synthetic

Fibres

T h e problems involved in t h e natural and artificial irradiation as well as in the stabilization of polyester and polyamide filament yarns arc considered with respect to the breaking strength. T h e changes in brightness of viscose fibres arc described. 1.

Einleitung

V o n der methodischen Seite geht die Physik in vielen Fällen phänomenologisch, statistisch oder molekular an die Lösung eines Problems heran. In der vorliegenden Arbeit sollen mit diesen Methoden die Probleme der natürlichen und künstlichen B e s t r a h l u n g sowie die der Stabilisierung von synthetischen Faserstoffen behandelt werden. Als I n d i k a t o r wird bei den Polyamid- und Polyesterseiden (PA- und P E - S ) die R e i ß k r a f t bzw. der fB-Wert verwendet. Nach Winkler [48] stellt der f B -W T ert das Verhältnis der R e i ß k r a f t nach der B e s t r a h l u n g zur Ausgangsreißkraft dar. W i r haben früher die Bezeichnung p oder B (Beständigkeit der R e i ß k r a f t gegenüber der Strahlungseinwirkung) gewählt [13, 17]. B e i den zusätzlich zu den synthetischen Faserstoffen untersuchten Viskosefasern ( V I - F ) wird als I n d i k a t o r der W e i ß grad b e n u t z t . Möglichkeiten zur Lösung der Probleme werden angegeben. Zuvor werden die Bezeichnungen mitgeteilt und anschließend in einer Einführung in das Gebiet der Alterung die Grundlagen der Strahlungseinwirkung behandelt. 2.

Bezeichnungen cosi =

b Cu (A) d ÜMolekttlWndung " l s [6IDie S p a l t u n g der Ivetten d u r c h die a b s o r b i e r t e n Q u a n t e i l (hv < Ej, in A n w e s e n h e i t von 0., oder l l 5 0 o n a n n t e Egerlon Plwlooxydation [6]. Sippel h a t d a r ü b e r h i n a u s in z a h l r e i c h e n g r u n d l e g e n d e n A r b e i t e n d a r g e l e g t , dal.i die U r s a c h e der V e r r i n g e r u n g der Jteißkraft nicht e i n f a c h eine K e t t e n s p a l t u n g ist, sondern d a ß vor a l l e n Dingen die Kristallitbrücken (KB) gespalten w e r d e n . (Als K B w i r d d a s M o l e k ü l a n g e s e h e n , d a s gleichz e i t i g in zwei b e n a c h b a r t e n K r i s t a l l i t e n e n t h a l t e n ist u n d diese v e r b i n d e t [30 bis 42]). N e b e n d e m A b b a u , d. Ii. der S p a l t u n g der K r i s t a l l i t b r ü c k e n , k a n n die P h o t o l y s e o d e r die P h o l o o x y d a l i o n a u c h eine F a r b ä n d e r u n g b e w i r k e n , die sieh z. B. in einer W e i ß grad-Andcrung bemerkbar machen kann. Noch k o m p l i z i e r t e r w i r d d a s Gebiet, w e n n die w i c h t i g s t e n Parameter der S t r a h l u n g s e i n w i r k u n g b e r ü c k s i c h t i g t w o r d e n (das sind die E i g e n s c h a f t e n , die die S l r a h l u n g s e i n w i r k u n g prägen bzw. beeinflussen).

A l s innere P a r a m e t e r k ö n n e n z. B . die c h e m i s c h e K o n s t i tution, K o n f i g u r a l ion u n d K o n f o r m a t i o n , die ü b e r m o l e k u l a r e S t r u k t u r , Oligomere u n d F r e m d s t o f f e g e n a n n t w e r d e n . A l s äußere P a r a m e t e r seien die W e l l e n l ä n g e u n d die s p e k t r a l e I n t e n s i t ä t der S t r a h l u n g , die B e s t r a h l u n g s d a u e r , die T e m p e r a t u r , F e u c h t e u s w . a n g e g e b e n . Parameter

der

Innere Parameter

Strahlunaseinwirkuna

Außere Fbrameter

Durchmesser Konfiguration u. und Querschnittsform Konformation

Chemixhe Konstitution,

Obermolekulare Struktur

umweltbedingt funktionsbedinqt

Qigomere

Wellenlänge

Fremdstoffe

Spektr. Intensität

Belastung

Mattierung

Bestrahlungsdauer

Fluoreszenzstoffe

Temperatur

Präparationen, Schmöl-

Feuchtigkeit

zen und Avivagen

Gase

Chemikalienreste

(atmasphär. Verunreinigung)

Farbstoffe (auch Ruß usw.) Stabilisatoren

Intermittenzeffekt (Wechsel von Tag u.Nacht usw.) Anordnung der Probe u.U. Art des Abdeckglases Bewölkung Niederschläge Gewitter, Schnee usw.

B i l d 3. P a r a m e t e r der S t r a h l u n g s e i m v i r k u n g

Faserforschung und T e x t i l t e c h n i k 22 (1971) H e f t 3 122

Kaufmann: Physikalische Probleme hei der Einwirkung ultravioletter und sichtbarer S t r a h l u n g auf synthetische Faserstoffe Indikatoren

der

s t r a h l u n g ) ist die F e s t l e g u n g v o n S t a n d a r d b e d i n g u n g e n .

Strahlunqseinwirkunq

Winkler

hat

natürlichen Physikalische Indikatoren

die

wichtigsten

Einflußgrößen

Bestrahlung hinter Fensterglas

bei

der

angegeben

[48], vgl. auch Bild 3 :

Chemische Indikatoren

Jahreszeit,

Anfärbbarkeit

Bewölkung,

Quellung

einfallende Strahlungsmenge,

Verhalten gegenüber

Temperatur,

Säuren und Basen

relative Luftfeuchle, atmosphärische

Löslichkeit

Verunreinigungen,

verwendetes Abdeckglas,

IGeruch)

A r t der B e s t r a h l u n g s k ä s t e n

und

A n o r d n u n g der P r ü f l i n g e . Nachfolgend

sollen

zu

diesen

Größen

die

Möglich-

keiten der Standardisierung g e n a n n t werden. Die F e s t Elektrische

Grollen Reißkraft

l e g u n g der B e d i n g u n g e n für d e n

Größen

Optische, Größen

Schmelztemp,

Spezifischer

Brechungsindex u.

Einfriertemp,

Widerstand,

Doppelbrechung,

Thermische

Mechanische

Reißdehnung

ist b e i den drei l e t z t g e n a n n t e n

Reflexion,Transmis-

Mech.Konsistenz

spezi f. Wirme, (OberflächenWirmeleitund Innen-

des gesMaterials

fähigkeit

wideestand)

Farbe (Vergilbung

(Verspröd., Erhär-

Dielektrizi-

u.a.),Oberflächen-

tung, Erweichung)

tätskonstante

struktur I Riß-

Spannung usw.,

Bild 4 I n d i k a t o r e n der Strahlungseimvirkung

sion, Absorption,

Probleme Ein

mit

der natürlichen

Bestrahlung

Strahlung

(Sonnen-

4.1.

Anordnung

der

Prüflinge

B e s c h r ä n k t m a n sich a u f P r o b e n , die h i n t e r F e n s t e r glas a u s g e l e g t s i n d , so w i r d i m a l l g e m e i n e n d a z u a u s g e f ü h r t , z. B . ¡ 4 4 ] , d a ß die optimale flüche

Neigung

zur E r z i e l u n g e i n e r m a x i m a l e n

einem

bestimmten

Punkt

zur

der

Proben-

Bestrahlung

.Mittagszeit

auf

an der

bildung),Trübung,

N o r d h a l b k u g c l g l e i c h der g e o g r a p h i s c h e n B r e i t e dieses O r t e s sein soll, w o b e i die F l ä e h e n n o r m a l e in d e r M e r i -

Oberfläche (Kleb-

dianebene n a c h Süden zeigt.

rigwerden, Belagbildung,

Abbrök-

keln)

hinter

P r o b l e m b e i der D u r c h f ü h r u n g v o n natürlicher

wenigsten

problematisch.

Konsistenz der

und

Hierzu m u ß b e m e r k t werden, daß bei

Fensterglas Versuchen Himmels-

Berücksichti-

g u n g des t ä g l i c h e n u n d j a h r e s z e i t l i c h e n Sonnenetwas

Die inneren und äußeren P a r a m e t e r sind im Bild 3 angegeben. B e i gegebener Wellenlänge und spektraler I n t e n s i t ä t ist natürlich zunächst die chemische Konstitution ausschlaggebend. ])a z. B . P V Y und P V C im reinsten Zustand im S p e k t r u m zwischen 3 0 0 und 400 nm (das ist der UV-Teil des Sonnenspektrums) keine absorbierenden Gruppen besitzen, m ü ß t e n sie e x t r e m stabil sein gegenüber der Stralilungscinwirkung. W e g e n der immer vorhandenen Verunreinigungen wird dieser F a l l praktisch nicht erreicht. Andererseits m ü ß t e n P E und PA viel weniger stabil sein, da sie die s t a r k absorbierenden C = 0 - G r u p p e n enthalten. — Die geschilderten molekularen Vorgänge wirken sich unter B e r ü c k s i c h t i g u n g der o. g. P a r a m e t e r in sehr verschiedener W e i s e auf die Indikatoren aus. Die Indikatoren sind hierbei die makroskopischen Eigenschaften des Faserstoffes, die die Strahlungseinwirkung charakterisieren. E s ist z. B . schnell einzusehen, daß sich die Spaltung einer Kristallitbrücke viel stärker auf die Änderung der R e i ß k r a f t als auf die Änderung des Polymerisationsgradcs auswirkt. Einige Indikatoren sind im Bild 4 zusammengestellt worden. V o n diesen Indikatoren interessieren für die folgenden B e t r a c h t u n g e n nur die R c i ß k r a f t und der W e i ß g r a d . N a c h dieser E i n f ü h r u n g in die allgemeinen Begriffe und die V o r g ä n g e bei der Sirahlungsein W i r k u n g können j e t z t die speziellen Probleme behandelt werden. Da für die Praxis der n a t ü r l i c h e Bestrahlungsvcrsuch hinter Fensterglas eine wesentliche R o l l e spielt, werden zunächst diese Probleme behandelt. 4.

Bestrahlungsversuch

Größen am

und

llimmelsstrahlung

kleiner

wird.

durchgeführt. einige Grad.

Wir

der

haben

Verlaufes

der

Neigungswinkel

solche

Berechnungen

Die V e r r i n g e r u n g b e t r ä g t allerdings B e i einer geographischen

Breite von

nur 50°

s i n d also n i c h t 5 0 ° N e i g u n g der P r o b e o p t i m a l , s o n d e r n 4 5 bis 4(!°. D a z u sei n o c h f o l g e n d e s a u s g e f ü h r t : Sind

zylindrische

Zylinderachse zur

die

Mittagszeit durch

so

(unabhängig

Bestrahlungsstärke aber

Fäden

die

angeordnet,

Ost-West-Achse nur

von

durch

Neigung

des

daß

enthält, der

die

ist

Jahreszeit)

die

Sonnenhöhe,

Probenrahmens

( w e n n die e t w a s v e r ä n d e r t e n

ilue

dann

nicht

bedingt

Absorptionsbedingungen

für das F e n s t e r g l a s n i c h t b e r ü c k s i c h t i g t w e r d e n ) . 4.2.

Art der Bestrahlungskästen und relative Luftfeuchte

Für

die

spätere,

Bestrahlung

Abdeckglas,

Auswertung

g ü n s t i g , d a s Abdeckglas der

f

des

Teiui>eratur Versuches

ist

es

bzw. F e n s t e r g l a s v o r u n d n a c h

spektral

zu

vermessen,

Ä n d e r u n g zu e r f a s s e n . N a c h Sippel

um

dessen

[32] h ä n g t z. B . d e r

spektrale Transmissionsgrad sehr stark v o m E i s e n g e h a l t des G l a s e s a b . Z u r e i n f a c h e r e n D e u t u n g der \ e r s u c h e a n einem ist

es

angebracht,

(die v i e l l e i c h t in

die

etwa

Temperatur dem

und

Jahresmittel

die

entsprechen

sollte) k o n s t a n t zu h a l t e n . D a s ist l e i d e r n i c h t durchzuführen,

die

Forderung

sollte

Ort Feuchte

jedoch

einfach erhoben

w e r d e n . N o c h b e s s e r w ä r e es n a t ü r l i c h , w e n n in p a r a l l e l zueinander

durchzuführenden

Versuchen

verschiedene

T e m p e r a t u r e n eingestellt werden könnten. Nach

bisherigen

Erfahrungen

K l i m a t i s i e r u n g a u c h Bestrahlungshäuser

lassen

sich

für

verwenden.

die

F a s e r f o r s c h u n g u n d T e x t i l t e c h n i k 22 (1971) H e f t 3

123

Kaufmann: Physikalisch« Probleme bei der Einwirkung u l t r a v i o l e t t e r u n d s i c h t b a r e r S t r a h l u n g auf s y n t h e t i s c h e F a s e r s t o f f e

4.3. Einfallende

Strahlungsmenge

und

104

Bewölkung.

Die einfallende Strahlungsmenge und die B e w ö l k u n g lassen sich natürlich nicht festlegen. Sie sind für einen b e s t i m m t e n Ort spezifisch und müssen gemessen werden. Die sauberste Erfassung der einfallenden Strahlung wäre durch die Messung der spektralen Bestrahlung (Jlitdt) bei allen Wellenlängen garantiert. Da z. Z. noch wenig Geräte angeboten werden, die eine Registrierung der sich laufend verändernden spektralen Verteilung g e s t a t t e n , begnügen sich viele Bestrahlungsstationen m i t der A n g a b e von Sonnenscheinstunden (Sh) [4, 23], Globalstrahlungsmessungen (Sonnen- und Iliinmelsstrahlung, bezogen auf die horizontale F l ä c h e ) , Gesamtbestrahlungsmessungen (Sonnen- und Himmelsstrahlung, z. B . bezogen auf die F a s e r s t o f f - F l ä c h e [2, 7]), Normalbleichstunden T44, 48], 1 Ausstunden und Fadenstandards f38, 48]. E i n e Sonnenscheinstunde entspricht der einstündigen B e s t r a h l u n g des Faserstoffes mit einer B e s t r a h l u n g s stärke von größer als 0 , 8 2 3 cal/cm 2 min [47], In Mitteleuropa werden j ä h r l i c h 1 5 0 0 bis 1 700 Sh registriert. Tis wird angegeben, daß bei der alleinigen Erfassung der Sh ca. 1 3 % der natürlichen S t r a h l u n g unberücksichtigt bleiben [47], E t w a s besser wird die gesamte Strahlung durch die Messung der Globalstrahlung G erfaßt. In Mitteleuropa werden j ä h r l i c h ca. 8 5 0 0 0 cal/cm 2 gemessen (z. B . im P o t s d a m ) . Friele gibt für die Niederlande 8 0 0 0 0 cal/cm 2 an [7], F ü r Basel werden 7 4 0 0 0 cal/cm 2 genannt [2]. E i n e spezielle B e s t r a h l u n g s m e s s u n g stellt die von S o m m e r [43, 44] definierte Normalbleichstunde (nh) dar. E i n e nh ist die während einer Stunde Sonnenb e s t r a h l u n g bei völlig wolkenlosem und klarem Himmel im J u n i zwischen 11 und 14 U h r in Berlin senkrecht zur E b e n e des Blaupapiers einfallende Strahlungsmenge. In diese Definition geht die spektrale E m p f i n d lichkeitsverteilung des Blaupapiers s t a r k ein. J ä h r l i c h werden größenordnungsmäßig 10 3 nh registriert (siehe unten). Nicht ganz so aussagekräftig ist dagegen die E r fassung der L u x s t u n d e n (lux h), weil das M a x i m u m der E m p f i n d l i c h k e i t vielfach zu s t a r k von dem der F a s e r stoffe abweicht. Dagegen k a n n für Ausbleichvorgänge die l u x h - B e s t i m m u n g durchaus b r a u c h b a r e R e s u l t a t e liefern. J ä h r l i c h werden ca. 10® lux h registriert [7]. B e d e n k t m a n , daß im J u n i in der Mittagszeit die B e leuchtungsstärke ca. 10 5 lux b e t r ä g t |7J, dann ergeben sich j ä h r l i c h die o. g. 10 3 nh als erste A b s c h ä t z u n g (1 cal/cm 2 = 1 ly ^ 1,25 k l u x h [1]). E i n e n direkten Vergleich nicht nur mit der einfallenden, sondern auch m i t der absorbierten S t r a h l u n g , lassen die von Sippel angeführten F a d e n s t a n d a r d s zu [38]. E n t s p r e c h e n die fB-Werte der F a d e n s t a n d a r d s der Funktion fB

(1)

dann stellt kt ein M a ß für die absorbierte und wirksame S t r a h l u n g s m e n g e dar (Beeinflussung durch die Abmessungen des F a d e n s , das Wirkungsvolumen usw.). U b e r weitere Meßgrößen und deren Erfassung vgl. z. B . [1, 2], Inwieweit einige dieser Größen an einem Ort einander verglichen werden können, zeigt Bild 5.

mit-

cal/cm2

15

6

1,0

0,5

0,0L

D

500

1000

Sh

B i l d 5. V e r s c h i e d e n e B e s t r a h l u n g s g r ö ß e n pro B e s t r a h l u n g s stufe im Vergleich zu den S o n n e n s c h e i n s t u n d e n f ü r den R a u m S c h w a r z a (1967) P A - S - n o : 6,67 t e x ( 1 2 ) , k x s , m, n i c h t s t a b i l i s i e r t P A - S - l b : 6,67 t e x ( 1 2 ) , k x s , m, m i t t e l m ä ß i g s t a b i l i s i e r t

W ä h r e n d die Globalstrahlung, die mit einem Destillat i o n s p y r a n o m e t e r gemessen wurde, ziemlich gut m i t den Sh korreliert, scheinen dies die F a d e n s t a n d a r d s nicht ganz so zu t u n . Die Ursache für die e r s t g e n a n n t e relativ gute K o r r e lation ist vielleicht in der relativen Unempfindlichkeit des Destillationspyranometers gegenüber der UVS t r a h l u n g zu suchen, die j a eigentlich mit der T a g e s und J a h r e s z e i t sehr s t a r k s c h w a n k t . Hierbei spielt die A b h ä n g i g k e i t der spektralen B e s t r a h l u n g s s t ä r k e von der S o n n e n h ö h e h eine große Rolle, die ihrerseits von der geographischen Breite cp, der Deklination d (jahreszeitlicher Gang) und der Tageszeit t a b h ä n g t T24], d. h. h = h ()

Bild 7. Spektrale Wirkungsvolumina für PA-gl nach Angaben verschiedener Autoren .-.-. [13] x-x-x [45] A [27]

F a s e r f o r s c h u n g und T e x t i l t e c h n i k 22 (1971) H e f t 3

126

Kaufmann: P h y s i k a l i s c h e P r o b l e m e bei d e r E i n w i r k u n g ultravioletter und sichtbarer S t r a h l u n g auf synthetische Faserstoffe I m ersten F a l l ist m a n an d e n F a s e r s t o f f u n d d e s s e n A erunreimgungen lungsdauer

sich

Bezüglich

eigentlich

nur

der

bei

Bestrah-

technischen

T e x t i l i e n etwas m a c h e n . Z u m Beispiel k a n n bei

Auto-

sicherheitsgurten

l'm-

mantelung Film (N2-Atm

gebunden.

läßt

durch

0,

t =

eine

d.h.

entsprechende

fB =

erreicht werden

i

6.4 Die spektrale

I

Intensität

\ (in p r a k t i s c h e r B e d e u t u n g ist j e d o c h d i e r u n g d e r Intensität

0,5

Man

kann

Verminde-

der einfallenden Strahlung.

auf

den

Faserstoff

einen

V V-

b r i n g e n , d e r auf j e d e n F a l l eine A b s c h i r m u n g In d e n m e i s t e n F ä l l e n v e r w e n d e t m a n d a z u Benzoplienone

0,1 260 250

350

300

Eigene Messungen

j45| w u r d e n

4,6 • 10 2 c m - 1 v e r w e n d e t Diese

Ergebnisse

Strahlung

fordernden

die W e r t e

dann

eine

daß

die

Energie

entsprechende

den Abbau

den

Kristalliten

zur

Anregung

klein gegen 1 zur W i r k u n g und

Reinisch

des

für

eine

einen

zu

Konzentration Die

Näherungs-

=

odeu(?.)

,

1

von

(7)

r 1

IBt

Die

Konzentration

des

I \-Absorbers

hängt

nach

G l e i c h u n g (7) sehr s t a r k v o m D u r c h m e s s e r d des F a s e r stoffes

Wahrscheinlichkeit

und

natürlich

tionskoeffizienten ist

auch

vom

spektralen

des U V - A b s o r b e r s

der unstabilisierten

Seide

ab.

Extink-

Der W e r t

zugeordnet,

fB

der

fB sta-

bilisierten Seide.

kommen.

b e s t ä t i g t , i n d e m sie d e n A b b a u

Salicylate, wurde

Schwerpunktwellenlänge

wird,

Teil

h a b e n dieses E r g e b n i s

Jaeger

bestimmen.

e r g i b t sich f ü r d i e

(-'„(/•)

auszulösen.

im niehtkrislallinen

einer

die

Wirkung

ermöglichen.

mit

zu

um

Es

notwendige

(fBi)

(V-Absorbers

beziehung

der

Andererseits kann a n g e n o m m e n werden, daß T r e f f e r in

fB-Wert

[8].

2 , 3 - 10 3 u n d

der Absorptionsstelle

D a n a c h k ö n n e n also Treffer Faserstuffes

vorgenommen,

[15]).

bedeuten,

in der Nähe

des

lienztriazole

Absorber bewirkt.

aus G l e i c h u n g ( 6 ) z u

[45]

oder nur über einige A t o m e wcitergeleitet

kommt um

*-*-x

oder

Abschätzung

nm

B i l d 8. S p e k t r a l e W i r k u n g s v o l u n i i n a f ü r P E - g l n a c h A n g a b e n verschiedener Autoren

u n d 314 n m v o n

!13'.

I

von

indirekt

ungereekten

und

Angenommen, fordert

nach

m a n h a t e i n e 15 ( i m d i c k e P E - S

einem

Jahr

einen

von

fBz-Wert

und 53%,

gereckten P A - S e i d e n gleicher Feinheit verglichen haben

w ä h r e n d die u n s t a b i l i s i e r t e P E - S n a c h e i n e m J a h r n u r

[ 2 6 ] . Sippel

noch 3 8 % besitzt, dann erhält m a n bei A n w e n d u n g der

kommt

zu a n d e r e n S c h l u ß f o l g e r u n g e n

auf

G r u n d d e r .Messung d e r Q u a n t e n a u s b e u t e v o n C e l l u l o s e -

Konstanten

a c e t a t - F i l r n e n 121, 34, 3 5 j . N a c h Sippel

gegebenen

ist es u n b e d i n g t

n ö t i g , d a ß d i e in d e n K r i s t a l l i t e n a b s o r b i e r t e n oder

Photonen

in

die

amorphen

g e l e i t e t w e r d e n , w e i l die v o n i h m b e s t i m m t e ausbeute bei 1 liegt. 0,45

2 X 0,79

und

Quanten

Bereiche

weiterQuanten-

I n der O r i g i n a l - L i t e r a t u r angegeben,

das

werden

bedeutet,

einen

von

des

Absorbers

Beziehung

für

Uvinul 340 n m

1 , 5 % . \ on Okoniewski

Größenordnungen

werden für P E - S

genannt

(z.B.

N u n betrügt aber der O r d n u n g s g r a d v o n

Erst

bei

tration.

6 8 ¡xm Die

erhält

günstigste

man

Regenerat-

D a t e n auch angegeben wird

bestimmten Quanten-

also in der g l e i c h e n G r ö ß e n o r d n u n g w i e

nichtkristalline der

A n t e i l , so d a ß d a m i t e i n e

Standpunkte

natürlich der E i n w a n d kungsvolumina

bei

erreicht

wäre.

gewisse Es

kann

g e m a c h t w e r d e n , d a ß die

Cellulose

tatsächlich

viel

dies v o n

des U V - A b s o r b e r s ,

900 Ä 3

[34].

aber um

die

sich

das

ist

größer

Kristallite

als

das

so

Absorberkonzenstelleil

natürlich

liegen

Wirkungs-

f ü r 254 n m

zu

von

in i h r e n

PA-S

oder

Werten

In

als

bei das

(7)

1 fB

In

(8)

" TIB,

von

Abmessungen

größeren

werden,

experimentellen

die sich ä h n l i c h w i e G l e i c h u n g

ca.

PE-S,

aus

[8].

Wir-

Wirkungsvolumen

das

2 bis 3 Z e h n e r p o t e n z e n

angegebene

spektrale

Celluloseaeetatfilmen Damit

Celluloseacetat

0,33%

Heller

größer T

von

Für

aus G l e i c h u n g (6) z u

von

volumen

ähnliche

Bei Folien interessiert insbesondere die Flächenmasse

m

berechnet

und

(lysling

sind als b e i P A - S o d e r P E - S . A u s d e n e i g e n e n M e s s u n g e n Sippel

'25].

w i r k l i c h sehr k l e i n e K o n z e n t r a t i o n e n e r m i t t e l t

0,6. D e r M i t t e l w e r t d e r v o n Sippel der

3%)

Anwendung

wie

Annäherung

an-

d ü n n e F ä d e n ist das V e r f a h r e n n i c h t sehr w i r t s c h a f t l i c h .

c e l l u l o s e ca. 0,4, d. h. d e r n i c h l k i i s t a l l i n e A n t e i l l i e g t b e i liegt

der

Konzentration

dicke Folien dar, w o b e i nach der angegebenen B e z i e h u n g

M i t t e l w e r t v o n 0,677 !34|.

ausbeute

1)50 u n d eine

ergibt. Bei

diesen

Ableitungen

sind

die

in

der

Literatur

diskutierten E n e r g i e l e i t u n g s m e c h a n i s m e n bei A n w e s e n heit v o n U V - A b s o r b e r n und die synergistischen E f f e k t e

Wirkungsvolumen.

n o c h n i c h t b e r ü c k s i c h t i g t w o r d e n [5, 2 0 ] . 6.3. Der Absorptionsgrad Neben ringerung dauer

dem

und die

Bestrahlungsdauer

Wirkungsvolumen

des Absorptionsgrades

führt und

der

zur E r h ö h u n g der R e s t r e i ß k r a f t .

auch

D a n a c h ist d i e s t a b i l i s i e r e n d e W i r k u n g u m ein V i e l die

v er-

Bestrahlungs-

f a c h e s g r ö ß e r als d i e auf G r u n d d e r a l l e i n i g e n des

Filtereffektes,

Absorption

im

wenn

Bereich

der der

Stabilisator

Wirkung

eine

Polymerfluoreszenz

hohe hat.

F a s e r f o r s c h u n g u n d T e x t i l t e c h n i k 22 (1771) H e f t 3

Kaufmann: P h y s i k a l i s c h e P r o b l e m e bei der E i n w i r k u n g u l t r a v i o l e t t e r und s i c h t b a r e r S t r a h l u n g auf s y n l l i e l i s c h e Fasei

0 (110.681

1000

2000

Sh

127 offe

3000

Bild 10. Natürliche Bestrahlung von V I - F - w t - 0 , 3 1 tex-mtP r o v . : Gl. h i n t e r F e n s t e r g l a s (Neigung 45°, gegen Süden)

t B i l d 9. f g - W e r t e von P E - S 5 t e x ( 1 8 ) m i t v e r s c h i e d e n e m T i 0 2 - G e h a l t nach unterschiedlicher Bestrahlung (tm A 1 , 4 5 % , hm A 0 , 6 % T i 0 2 )

Noch günstiger wirkt der Stabilisator, wenn er zusätzlich den Triplett- als auch den darüberliegenden Singulettzustand der Carbonylgruppe desaktivieren kann [5, 20], Ahnliche Wirkungen wie die UV-Absorber hat Titandioxid bei P E - S in einem Konzentrationsbereich von 0,6 bis 2 % . Im Bild 9 sind die fB-Werte von P E - S - 5 tex(18) mit verschiedenem T i 0 2 - G e h a l t nach unterschiedlicher Bestrahlung dargestellt. Sowohl bei natürlicher als auch bei künstlicher Bestrahlung ist die tiefmatte P E - S immer stabiler als die halbmatte (entsprechend dem T i 0 2 - G e h a l t von 1,45 und 0 , 6 % ) . Die Vorgänge kann man mit der Treffertheorie analysieren [17]: Man kann sich vorstellen, daß das Titandioxid einerseits eine Verringerung der Intensität bewirkt, die man durch Tj beschreiben kann, wobei T; = e _BmT1 ° syjibTaTbi, nojiy'ieniibie npn HccJiejonaHHH Boj,iibix j i t c i i e p c n i i liooiHMepoit, i! HacTiiocTM, HiecTKOitermbix. I I p n otom ocoöoe BmiMaiine yjejiHeTCH BonpocaM Mexaiin:sMa 06pa:)0BamiH Tai;nx ^.Hciiepcnil m n x nepepafioTKii b BOJiOKtia h n.teiiKH. Structural Dispersions

Inhoniogeneity

uf Fibre-formi

ttg Polymers

and

Mechanism

of l'reparation

of their

Aqueous

Colloidal

Introducing considerations on the morphology of supramolecular structures of polymers arc followed b y a detaillcd description of the slruclural inhomogencily. The results oblained by investigating aqueous dispersions of polymers, particularly of those having rigid chains, arc reported. T h e mechanism of formation of polymer dispersions and their ability lo be converted lo fibres and films are slressed. Die U l i e i n h e i t l i c h k e i t der ü b e r m o l e k u l a r e n von

fadenbildenden

von

übermolekularen

lichsten ist,

wird

Formen

Polymeren,

und

gegenwärtig

Gebilden

für mit

Abmessungen bereits

die e i n e den

Struktur Vielfalt

unterschied-

charakteristisch

allgemein

anerkannt.

Vorgetragen auf dem 3. Internationalen syniposium in Dresden am 4. Dezember 1970.

Chemiefaser-

N a c h d e n k l a s s i s c h e n A r b e i t e n v o n Kargin,

Keller

und

anderen b e k a n n t e n A u t o r e n zur Morphologie der überm o l e k u l a r e n S t r u k t u r g e b i l d e s i n d i n z w i s c h e n die stellungen

über

die

Strukturheterogenität

von

VorPoly-

m e r e n w e i t e r e n t w i c k e l t w o r d e n ¡1, 2 j . In

einer

Kargin Formen

seiner

hervorragenden

[3], die g e s a i n t e bei

den

Arbeiten

Vielfalt der

übermolekularen

versuchte

morphologischen

Strukturelemcnten

F a s e r f o r s c h u n g u n d T e x t i l t e c h n i k 22 (1971) H e f t 3

Michajlov: Sl riiklurimeinhuiIlit'hkoiI, von iadcnbildendcn Polymeren und I Icrsl ellungsnicchanisnms von wäßrigen kolloiden Dispersionen auf ihrer Basis [28] Schultz, A. R., und Leaky, S. VI.: Die B e s t i m m u n g der aktiven Wellenlänge bei der Spaltung von F E durch L i c h t . J . appl. Polvrner Sei. 5 (1961) 13, S. 64 — 60. [29] Singleton, Ii. 11'., Kunkel, Ii. K., und Spragne, Ii. S.: F a c t o r s influencing Ihe evaluation ot aclinic degradalion ol'übers. T e x l i l e Res. ,J. 3 5 (1965) 3, S. 228 — 237. [30] Sippel, A.: Die Veränderung von Reißfestigkeit und PolymerisaLionsgrad bei Kunstfasern durch B e s l r a h lung und der Zusammenhang dieser l^rscheinungcn mit dem molekularen Feinbau, insbesondere bei Cellulose(derivaten). Kolloid-Z. 1 1 2 (1949) 2/3, S. 8 0 - 8 4 .

^ ^

[39] Sippel, A.: Fascrl'einbau und B e s t ä n d i g k e i t der Chemicfasern gegen W ä r m e bzw. R ö n t g e n s t r a h l u n g . T e x l i l - P r a x i s 1 0 (1955) 11, S. 1 1 3 1 - 1 1 3 3 . [40] Sippel, A.: Gesetzmäßigkeiten beim A b b a u von T c x Iii fasern durch energiereiche S l r a h l u n g und W ä r m e . .Melliand T e x l i l b c r . 3 8 (1957) 8, S. 8 9 8 - 9 0 4 . [41] Sippel, A.: Nalürliche und künstliche Alterung von bochpolvmeren Stoffen in Faserform. Kunststoffe 4 9 (1959) 11, S. 6 2 6 - 6 3 1 . [42] Sippel, A.: Zum Problem der Alterung. -MelliandT e x t i l b e r . -41 (1961) 11, S. 1 3 8 6 - 1 3 9 1 . [43] Sommer, II.: Beiträge zur Liehteehtheilsprüfung von Färbungen. Monatsschrift f. Textilind. (1931) 1 bis 8, S. 2 5 - 2 8 9 . [44] Sommer, II., und Winkler, F.: Die Prüfung der T e x tilien. In Siebel, E.: Handbuch der Werkstoffprüfung, V. B a n d . Berlin/Göttingen/Ilcidelberg: Springer 1 9 6 0 . [45] Stephenson, C. V., Mosen, Ii. C., Burks, R. E., Coburn, ./. Jl., and Wilcox, W. S.: Ultraviolett irradiation of plaslics. I. IT. I I I . IV. J . Polymer Sei. 5 5 (1961) S. 4 5 1 - 4 6 4 ; S. 4 6 5 - 4 7 5 ; S. 4 7 7 - 4 8 8 ; 57 (1963) S. 2 7 4 1 - 2 7 5 2 . [46] 77linius, K.: Zum Problem der Allerung hochpolymerer Werkstoffe. Forschungen u. Fortscliril Ic 37 (19*63) 11, S. 3 3 0 - 3 3 4 , [47] Voigt, ./.: Die Stabilisierung der K u n s l s l o f f e gegen Liclil und W ä r m e . lierlin/lleidelberg/Ncw York: Springer 1966. [48] Winkler, /