DE3935057A1 - Electrically conducting 2-component fibre - has shell of thermoplastic polymer and uniform core of low-melting metal, with variable shell-core cross-sectional area ratio - Google Patents

Electrically conducting 2-component fibre - has shell of thermoplastic polymer and uniform core of low-melting metal, with variable shell-core cross-sectional area ratio

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    • D01F1/09Addition of substances to the spinning solution or to the melt for making electroconductive or anti-static filaments

Abstract

(1) Electrically conducting 2-component fibre (I) has a shell of thermoplastic polymer (II) and a core of low-melting metal (III); the core makes up 0.2-50% of the fibre cross-sectional area, the cross-sectional area of the core does not vary by more than 25% along the fibre, and the total length of the discontinuities in the core is not above 5 cm/metr of core. (2) Device (a) for prodn. of (I) has a closed fusion tank below a 2-component spinning nozzle and connected to it by a feeder line for molten (III); a line for supplying inert gas at a predetermined pressure is connected to the upper space in the tank, and a controlling device is provided to maintain a constant level of liq. in the tank. Or device (b) has a 2-component nozzle with a feed line for molten (III) which is filled with metal, glass, inorganic substances and/or ceramic, and a gear pump. (3) Processes for prodn. of (I) comprise (a) passing molten (III) from the tank to the nozzle under inert gas pressure which is controlled so that variations do not exceed 0.1 bar and the molten metal is kept at a constant level in the tank, or (b) feeding molten (III) to the nozzle by means of a gear pump. USE/ADVANTAGE - The invention enables the prodn. of textile-quality, 2-component fibre with a reasonably uniform, conductive core (e.g. as an antistatic measure); the fibre has excellent conductivity and can be dyed.

Description

Die Erfindung betrifft elektrisch leitfähige Fasern, insbe­ sondere elektrisch leitfähige Zweikomponentenfasern, die ein niedrigschmelzendes Metall als elektrisch leitfähige Sub­ stanz aufweisen, und eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Erzeugen dieser Fasern.The invention relates to electrically conductive fibers, in particular special electrically conductive two-component fibers that a low-melting metal as an electrically conductive sub have punch, and an apparatus and a method to create these fibers.

Synthetische Fasern laden sich aufgrund ihrer niedrigen elektrischen Leitfähigkeit leicht durch Reibung elektrisch auf. Daher kommt es bei der Verwendung von Textilgut, das aus solchen synthetischen Fasern besteht, zu verschiedenen unerwünschten Nebenwirkungen, wie dem Anziehen von Staub oder elektrischen Entladungen. Eine Lösung dieser Probleme ist bekanntlich die Einlagerung von elektrisch leitfähigen Fasern in Textilgut. Es wurden z.B. Metallfasern, metalli­ sierte Fasern, Fasern gemischt mit Kohlenstoff und/oder einer elektrisch leitfähigen Substanz, usw. als elektrisch leitfähige Fasern (JP-B-44 579/1978, JP-B-37 322/1981 und JP-A-1 93 520/1982) vorgeschlagen.Synthetic fibers load because of their low electrical conductivity easily due to electrical friction on. Therefore, when using textile material, it happens that consists of such synthetic fibers, to different unwanted side effects, such as attracting dust or electrical discharges. A solution to these problems is known to be the storage of electrically conductive Fibers in textile goods. For example, Metal fibers, metalli sized fibers, fibers mixed with carbon and / or an electrically conductive substance, etc. as electrical conductive fibers (JP-B-44 579/1978, JP-B-37 322/1981 and JP-A-1 93 520/1982).

Die Verwendung dieser elektrisch leitfähigen Fasern ist je­ doch mit einigen Schwierigkeiten verbunden. Es bestehen noch Probleme in den Garneigenschaften, im Farbton und in der Färbbarkeit bei der Herstellung von mit anderen Fasern ge­ mischt gewirkten und gemischt gewebten Textilien.The use of these electrically conductive fibers is ever but with some difficulties. They still exist  Problems in the yarn properties, in the shade and in the Dyeability in the manufacture of ge with other fibers mixes knitted and mixed woven textiles.

Es ist bekannt, daß Zweikomponentenfasern mit einer Legie­ rung als Kern und einem thermoplastischen Polymer als Hülle hervorragende elektrische Leitfähigkeit und Färbbarkeit (JP- A-11 909/1976) aufweisen. Jedoch ist es sehr schwierig, mit den bekannten Vorrichtungen (Fig. 5) zum Erzeugen von Zwei­ komponentenfasern die geschmolzene Legierung mit einer kon­ stanten Rate anzuliefern, da sie eine hohe Viskosität und eine hohe Oberflächenspannung aufweist. Die Folge sind Schwierigkeiten bei der Erzeugung eines definierten Kern­ durchmessers, und es kommt zu unregelmäßigen Verdickungen und Abdünnungen. Beim Ziehen bricht daher der legierte Fa­ serkern an den Verdünnungen, so daß auch der Durchmesser und die Länge der Kernlegierung sowie der Hohlraum der Faser va­ riieren bzw. uneinheitlich werden. Daher wird nicht nur das Aussehen beeinträchtigt, sondern es ist auch problematisch, eine befriedigende elektrische Leitfähigkeit und befriedi­ gende Garneigenschaften zu erreichen, so daß Textilgut, das Zweikomponentenfasern enthält, bisher noch nicht auf den Markt gebracht wurde.It is known that two-component fibers with an alloy as the core and a thermoplastic polymer as the shell have excellent electrical conductivity and dyeability (JP-A-11 909/1976). However, with the known devices ( Fig. 5) for producing two-component fibers, it is very difficult to supply the molten alloy at a constant rate because it has a high viscosity and a high surface tension. The result is difficulty in creating a defined core diameter, and there are irregular thickening and thinning. Therefore, when the alloy is drawn, the alloyed core breaks at the dilutions, so that the diameter and length of the core alloy and the cavity of the fiber also vary or become non-uniform. Therefore, not only is the appearance impaired, but it is also problematic to achieve a satisfactory electrical conductivity and satisfactory yarn properties, so that textile material containing two-component fibers has not yet been brought onto the market.

Bei dünnen Zweikomponentenfasern (Durchmesser 50 µm oder we­ niger) wie sie bei Kleidungsstücken verwandt werden, ist es sehr schwierig, das geschmolzene Metall kontinuierlich und in einer definierten Menge anzuliefern. Für diese Zwecke wurden sowohl Zweikomponentenfasern mit befriedigender Qua­ lität als auch eine Vorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Erzeugung noch nicht entwickelt.With thin two-component fibers (diameter 50 µm or white niger) as they are used in clothing, it is very difficult, the molten metal continuously and to be delivered in a defined quantity. For these purposes both two-component fibers with satisfactory Qua lity as well as an apparatus and a method for its Generation not yet developed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche es ge­ statten, ein geschmolzenes Metall stabil, kontinuierlich und in vorbestimmter Menge einer Zweikomponentenspinndüse zuzu­ führen, wobei Zweikomponentenfasern vom Hüllen-Kerntyp mit einheitlichem Kern erzeugt werden können.The invention has for its object a device and to provide a method which it ge equip a molten metal stable, continuous and in a predetermined amount to a two-component spinneret  lead, with two-component fibers of the core type with uniform core can be generated.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche ge­ löst.This task is ge with the features of the claims solves.

Zur Ausbildung der Hüllen der elektrisch leitenden Zweikom­ ponentenfasern kann jedes faserbildende Polymer, das zum Schmelzspinnen geeignet ist, verwendet werden. Ein bevorzug­ tes Polymer ist jedoch eines mit einer Schmelzviskosität von 300 bis 800 Pas bei 300°C, besonders geeignet sind 400 bis 700 Pas bei 300°C. Bei einer Schmelzviskosität von kleiner 300 Pas bei 300°C geht die Balance zwischen dem Kern und der Hülle verloren, und es kommt zum Abreißen der Hülle. Über­ steigt die Schmelzviskosität 800 Pas bei 300°C, so wird der kontinuierliche und einheitliche Fluß des geschmolzenen Me­ talls in die Hülle erschwert, und die Diskontinuität des Kernes nimmt zu. Eine hervorragende elektrische Leitfähig­ keit kann daher nur mit ausgewählten Polymeren erreicht wer­ den.For the formation of the shells of the electrically conductive Zweikom Component fibers can be any fiber-forming polymer that is used for Melt spinning is suitable to be used. A preferred However, the polymer is one with a melt viscosity of 300 to 800 Pas at 300 ° C, 400 to 800 are particularly suitable 700 Pas at 300 ° C. With a melt viscosity of less 300 Pas at 300 ° C is the balance between the core and the The cover is lost and the cover is torn off. About If the melt viscosity increases 800 Pas at 300 ° C, the continuous and uniform flow of the molten me talls in the shell, and the discontinuity of the Kernes is increasing. Excellent electrical conductivity speed can therefore only be achieved with selected polymers the.

Beispiele für solche Polymere sind Polyester (z.B. Polyäthy­ lenterephthalat, Polybutylenterephthalat), Polyamide (z.B. Nylon-6, Nylon-66), Polyolefine (z.B. Polyäthylen, Polypro­ pylen) und Mischpolymere, die im wesentlichen aus diesen Po­ lymeren zusammengesetzt sind. Außerdem können z.B. wärmere­ sistente thermoplastische Polymere, wie Polyphenylsulfid, Polyätherketone, Polyäthylen-2,6-naphthalat, vollaromatische Polyester eingesetzt werden.Examples of such polymers are polyesters (e.g. polyethylene lenterephthalate, polybutylene terephthalate), polyamides (e.g. Nylon-6, Nylon-66), polyolefins (e.g. polyethylene, Polypro pylene) and copolymers consisting essentially of these Po lymeren are composed. In addition, e.g. warmer resistant thermoplastic polymers, such as polyphenyl sulfide, Polyether ketones, polyethylene-2,6-naphthalate, fully aromatic Polyester are used.

Falls erforderlich, können ferner in dem thermoplastischen Polymer, der die Schicht ausbildet, Zusätze wie mattierende, färbende und antioxidierende Agenzien eingebaut werden. Po­ lyester und Nylon mit 1 bis 2% Titandioxid sind bevorzugte thermoplastische Polymere, wenn weiße und gut färbbare, leitfähige Zweikomponentenfasern benötigt werden. If necessary, can also be used in the thermoplastic Polymer that forms the layer, additives such as matting, coloring and antioxidant agents are incorporated. Butt lyester and nylon with 1 to 2% titanium dioxide are preferred thermoplastic polymers, if white and easily dyeable, conductive two-component fibers are required.  

Unter einem niedrig schmelzenden Metall, das den Kern der elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser bildet, ist ein Metall mit einem Schmelzpunkt zwischen 50°C und dem Schmelz­ punkt des thermoplastischen Polymers zu verstehen. Solche Metalle sind z.B.Indium (In), Selen (Se), Zinn (Sn), Wismut (Bi), Blei (Pb) oder Cadmium (Cd) sowie binäre, ternäre und quaternäre Legierungen aus diesen Metallen. Beispiele sol­ cher Legierungen sind Bi/Sn, Bi/In, Sn/Pb, Bi/Sn/In, Bi/Pb/Cd, Bi/Pb/Sn, Bi/Sn/In/Pb, Bi/Sn/Pb/Cd und Bi/Sn/In/Pb/Cd.Under a low melting metal, which is the core of the is an electrically conductive two-component fiber Metal with a melting point between 50 ° C and the enamel to understand the point of the thermoplastic polymer. Such Metals are e.g. indium (In), selenium (Se), tin (Sn), bismuth (Bi), lead (Pb) or cadmium (Cd) as well as binary, ternary and quaternary alloys from these metals. Examples sol Alloys are Bi / Sn, Bi / In, Sn / Pb, Bi / Sn / In, Bi / Pb / Cd, Bi / Pb / Sn, Bi / Sn / In / Pb, Bi / Sn / Pb / Cd and Bi / Sn / In / Pb / Cd.

Bei den erfindungsgemäßen Zweikomponentenfasern haben das Verhältnis der Querschnittsfläche des Kernes zu der der Faser, die prozentuale Variation der Querschnittsfläche des Kernes in Längsrichtung, und die Kontinuität des Kerns in derselben Richtung einen großen Einfluß auf die elektrische Leitfähigkeit, die Garneigenschaften, den Farbton und die Färbbarkeit der Zweikomponentenfasern. Daher wird das ge­ nannte Verhältnis von 0,2 bis 50% variiert. Besonders gün­ stig ist das Verhältnis im Bereich von 0,5 bis 30%, wenn die Garneigenschaften und die Färbbarkeit berücksichtigt werden. Abweichungen von diesem Verhältnis von 25% oder we­ niger sind zugelassen, besonders günstig ist aber eine Ab­ weichung von kleiner 10%.In the two-component fibers according to the invention that has Ratio of the cross-sectional area of the core to that of the Fiber, the percentage variation in cross-sectional area of the Core in the longitudinal direction, and the continuity of the core in same direction a great influence on the electrical Conductivity, yarn properties, color and Dyeability of the two-component fibers. Therefore, the ge named ratio varies from 0.2 to 50%. Particularly good The ratio is in the range of 0.5 to 30%, if the yarn properties and dyeability are taken into account will. Deviations from this ratio of 25% or we Niger are admitted, but an Ab is particularly cheap softening of less than 10%.

Die Kontinuität des Kernes in Längsrichtung beeinflußt die elektrische Leitfähigkeit, jedoch gibt es keine Probleme bei der elektrischen Leitfähigkeit bei diskontinuierlichen Tei­ len von 5 cm oder weniger pro m Kernlänge. Günstiger sind jedoch Diskontinuitäten kleiner als 1 cm Länge. Bei Diskon­ tinuitäten des Kerns größer 5 cm pro Meter kommt es nicht nur zur Erniedrigung der elektrischen Leitfähigkeit, sondern auch zu Inhomogenitäten in der Garnqualität. Die elektrische Leitfähigkeit von elektrisch leitfähigen Garnen ist standar­ disiert ("Recommended Standards of Construction of Appliances used for Protection against Electrostatic Hazards", Industrial Safety Research Institute of Minstry of Labor, Japan, und JIS T-8118). Danach ist für elektrisch leitfähige Garne ein spezifischer elektrischer Widerstand (Volumenwiderstand) von ungefähr 104 Ω×cm erforderlich.The continuity of the core in the longitudinal direction affects the electrical conductivity, but there are no problems with the electrical conductivity with discontinuous parts of 5 cm or less per m core length. However, discontinuities less than 1 cm in length are more favorable. If the core has discrepancies greater than 5 cm per meter, there is not only a reduction in the electrical conductivity, but also inhomogeneities in the yarn quality. The electrical conductivity of electrically conductive yarns is standardized ("Recommended Standards of Construction of Appliances used for Protection against Electrostatic Hazards", Industrial Safety Research Institute of Minstry of Labor, Japan, and JIS T-8118). According to this, a specific electrical resistance (volume resistance) of approximately 10 4 Ω × cm is required for electrically conductive yarns.

Die erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Zweikomponen­ tenfasern haben einen spezifischen elektrischen Widerstand, der dem genannten Standard entspricht, und die Garnqualitä­ ten sind so gut, daß sie ohne Probleme zusammen mit anderen Garnen in gemischt, gewirktem oder gewebtem Textilgut ver­ wendet werden können. Außerdem gibt es keine Probleme bei der Färbbarkeit.The electrically conductive two-components according to the invention ten fibers have a specific electrical resistance, which corresponds to the mentioned standard, and the yarn quality ten are so good that they can be shared with others without any problems Yarn in mixed, knitted or woven textile goods can be applied. There are also no problems with the dyeability.

Die Vorrichtung und das Verfahren zum Erzeugen der erfin­ dungsgemäßen elektrisch leitenden Zweikomponentenfasern sol­ len nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert wer­ den. Es zeigen:The device and method for generating the inventions inventive electrically conductive two-component fibers sol len now explained in more detail with reference to the drawings the. Show it:

Fig. 1 schematische Darstellung der Vorrichtung zum Erzeu­ gen der Zweikomponentenfasern, Fig. 1 shows a schematic representation of the apparatus for Erzeu gene of the bicomponent fibers,

Fig. 2 vergrößerter Querschnitt der Zweikomponentenspinn­ düse von Fig. 1, Fig. 2 an enlarged cross-section of the bicomponent spinning nozzle of Fig. 1,

Fig. 3 schematische Darstellung einer anderen Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen einer Zweikomponentenfaser; Fig. 3 shows a schematic representation of another embodiment of the device according to the invention for producing a two-component fiber;

Fig. 4 vergrößerter Querschnitt der Zuführleitung für ge­ schmolzenes Metall aus Fig. 2; Fig. 4 is an enlarged cross section of the supply line for ge molten metal of Fig. 2;

Fig. 5 Querschnitt einer herkömmlichen Spinnvorrichtung; Fig. 5 cross section of a conventional spinning device;

Fig. 6 Darstellung der Messung des Volumenwiderstandes. Fig. 6 representation of the measurement of volume resistance.

Die Zahlen in den Zeichnungen haben folgende Bedeutung:The numbers in the drawings have the following meaning:

 1 Drucksteuerventil
 2 Leistungsverstärker
 3 Steuerkreis
 4 Zahnradpumpe
 5 Subtank
 6 Schmelztank
 7 Druckmeßinstrument
 8 Zweikomponentenspinndüse
 9 Zweikomponentenfasern
10 Inertgaszuführleitung
11 Thermoplastischer Polymer
12 Geschmolzenes Metall
13 Drucksteuervorrichtung
14 a, 14 b elektrische Anschlüsse
15 Überflußrohr
16 Zuführrohr für geschmolzenes Metall
17 Leitung für geschmolzenes Metall
18 Zuführrohr für geschmolzenes Metall
19 Drucksensor
20 Schmelztank
21 Zahnradpumpe
22 Filter
23 Geschmolzenes Metall
24 Spinndüse für Zweikomponentenfasern
25 Thermoplastisches Polymer
26 Zweikomponentenfaser
27 Füllung
1 pressure control valve
2 power amplifiers
3 control circuit
4 gear pump
5 subtank
6 melting tank
7 pressure measuring instrument
8 two-component spinneret
9 two-component fibers
10 inert gas supply line
11 Thermoplastic polymer
12 Molten metal
13 pressure control device
14 a , 14 b electrical connections
15 overflow pipe
16 Feed pipe for molten metal
17 Pipe for molten metal
18 Molten metal feed pipe
19 pressure sensor
20 melting tank
21 gear pump
22 filters
23 Molten metal
24 spinneret for two-component fibers
25 Thermoplastic polymer
26 two-component fiber
27 filling

Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Neben der Zweikomponentenspinndüse 8 gemäß Fig. 2 sind auch noch andere Ausführungsformen der Zweikomponentenspinndüse denkbar. Die Zweikomponentenspinndüse 8 ist über eine Zu­ führleitung 18 für geschmolzenes Metall mit einem Fusions­ tank 6 verbunden. Das Niveau des geschmolzenen Metalls 12 im Fusionstank 6 ist so eingestellt, daß es unter der Spitze der Zweikomponentenspinndüse 8 liegt. Dadurch ist gewährlei­ stet, daß das geschmolzene Metall nicht spontan unter dem Einfluß der Gravitation zur Düse 8 fließt. Die Vorrichtung nach Fig. 1 ist so konstruiert, daß eine konstante Zufüh­ rung von geschmolzenem Metall leicht durch Steuerung des Druckes eines Inertgases erreicht wird. Eine Steuereinrich­ tung C ist vorgesehen, um das Niveau der Flüssigkeit im Schmelztank 6 konstant zu halten. Die Steuereinrichtung C be­ steht aus einem Subtank 5, einer Überlaufleitung 15, zum Verbinden des Subtanks 5 mit dem Schmelztank 6 und einer Zuführleitung 16 für geschmolzenes Metall. Eine Zahnradpumpe 4 befindet sich in der Leitung 16. Die obere Öffnung der Überlaufleitung 15 befindet sich bei dem erforderlichen Ni­ veau im Schmelztank 6, so daß das geschmolzene Metall 12 oberhalb des Niveaus in den Überlauf und über die Leitung 15 hinab in den Subtank 5 fließt. Wenn das geschmolzene Metall aus dem Schmelztank 6 der Zweikomponentenspinndüse 8 zuge­ führt wird, sinkt das Niveau im Tank nach und nach. Die Zu­ fuhr von geschmolzenem Metall zum Schmelztank 6 aus dem Sub­ tank 5 über die Leitung 16 ist etwas stärker als der Abfluß zur Düse 8. Überschüssiges geschmolzenes Metall 12 wird über den Überlauf 15 abgeleitet, wobei das Niveau des geschmolze­ nen Metalls 12 im Fusionstank 6 konstant gehalten wird. Der Raum 6 a oberhalb des geschmolzenen Metalls im Schmelztank 6 ist verbunden mit einer Inertgaszuführleitung 10, und eine Einrichtung 13 zum Steuern des Drucks ist an einer beliebi­ gen Position in der Nähe der Zuführleitung 10 angeordnet. Die Einrichtung 13 weist ein Regelventil 1, das an der Lei­ tung 10 angeordnet ist, einen Steuerkreis 3 zum Regeln des Öffnungsgrades des Ventils 1, einen Leistungsverstärker 2 und einen Drucksensor 19 auf. Das andere Ende der Leitung 10 ist mit einer Druckerzeugungsquelle, hier nicht dargestellt, wie etwa Gebläse oder Druckpumpen usw., verbunden. Fig. 1 shows schematically a device according to the invention. In addition to the two-component spinneret 8 according to FIG. 2, other embodiments of the two-component spinneret are also conceivable. The two-component spinneret 8 is connected via a feed line 18 for molten metal to a fusion tank 6 . The level of the molten metal 12 in the fusion tank 6 is set so that it is below the tip of the two-component spinneret 8 . This ensures that the molten metal does not flow spontaneously under the influence of gravity to the nozzle 8 . The apparatus of FIG. 1 is constructed so that a constant Zufüh tion of molten metal easily by controlling the pressure of an inert gas is achieved. A Steuereinrich device C is provided to keep the level of the liquid in the melting tank 6 constant. The control device C be consists of a subtank 5 , an overflow line 15 , for connecting the subtank 5 to the melting tank 6 and a feed line 16 for molten metal. A gear pump 4 is located in line 16 . The upper opening of the overflow line 15 is at the required Ni level in the melting tank 6 , so that the molten metal 12 flows above the level into the overflow and down the line 15 into the subtank 5 . When the molten metal is supplied from the melting tank 6 to the two-component spinneret 8 , the level in the tank gradually drops. The To drove of molten metal to the melting tank 6 from the sub tank 5 via line 16 is slightly stronger than the drain to the nozzle 8th Excess molten metal 12 is discharged via the overflow 15 , the level of the molten metal 12 in the fusion tank 6 being kept constant. The space 6 a above the molten metal in the melting tank 6 is connected to an inert gas supply line 10 , and a device 13 for controlling the pressure is arranged at an arbitrary position in the vicinity of the supply line 10 . The device 13 has a control valve 1 , which is arranged on the line 10 , a control circuit 3 for regulating the degree of opening of the valve 1 , a power amplifier 2 and a pressure sensor 19 . The other end of line 10 is connected to a pressure generation source, not shown here, such as fans or pressure pumps, etc.

Die beschriebene Steuereinrichtung C ist nicht auf das Bei­ spiel von Fig. 1 beschränkt, sondern kann auch anders aus­ gebildet sein, wenn nur Fluß- oder Niveausensoren eingesetzt werden. Die Inertgasdrucksteuereinrichtung 13 kann einen Ausgleichstank oder eine übliche Drucksteuereinrichtung auf­ weisen.The control device C described is not limited to the example of FIG. 1, but can also be formed differently if only flow or level sensors are used. The inert gas pressure control device 13 can have a compensation tank or a conventional pressure control device.

Ein Inertgas mit einem vorbestimmten Druck, gesteuert durch die Drucksteuereinrichtung 13, übt einen Druck auf den Schmelztank 6 über die Zuführleitung 10 aus, und drückt da­ durch eine Menge von geschmolzenem Metall 12 zur Zweikompo­ nentenspinndüse 8 vor. Der Spinndüse 8 wird auch ein ge­ schmolzenes thermoplastisches Polymer 11 durch einen Extru­ der (E in Fig. 5) zugeführt, das in der Düse 8 mit dem Me­ tall so verbunden wird, daß sich eine Hüllen-Kernstruktur ausbildet. Die Struktur der Düse 8 ist im Querschnitt in Fig. 2 dargestellt. Im Inneren der Düse wird geschmolzenes Metall 12 einer inneren Düse 8 a über eine Leitung 17 für ge­ schmolzenes Metall zugeführt, und das geschmolzene thermo­ plastische Polymer 11 wird einer äußeren Düse 8 c über eine Kammer 8 b zugeführt. Der Spinnvorgang erfolgt für beide gleichzeitig durch die Düsen, so daß Zweikomponentenfasern 9 vom Hüllen-Kerntyp erhalten werden, die das Metall als Kern und das thermoplastische Polymer als Hülle aufweisen.An inert gas at a predetermined pressure, controlled by the pressure control device 13 , exerts a pressure on the melting tank 6 via the supply line 10 and presses it through an amount of molten metal 12 to the two-component spinneret 8 . The spinneret 8 is also a ge melted thermoplastic polymer 11 by an extruder ( E in Fig. 5), which is connected in the nozzle 8 with the Me tall so that a shell core structure is formed. The structure of the nozzle 8 is shown in cross section in FIG. 2. Inside the nozzle, molten metal 12 is fed to an inner nozzle 8 a via a line 17 for molten metal, and the molten thermoplastic polymer 11 is fed to an outer nozzle 8 c via a chamber 8 b . The spinning process takes place for both at the same time through the nozzles, so that two-component fibers 9 of the shell-core type are obtained which have the metal as the core and the thermoplastic polymer as the shell.

Als Inertgase zum Zuführen einer bestimmten Menge von ge­ schmolzenem Metall zur Zweikomponentenspinndüse 8 können z.B. Stickstoff, Argon oder Helium verwandt werden. Der Druck des Gases hängt von der inneren Viskosität des thermo­ plastischen Polymers, der Dimension der Zweikomponenten­ spinndüse, der Position des Tanks für geschmolzenes Metall usw. ab. Der Druck sollte im Bereich von 0,05 bis 10 bar, günstiger im Bereich von 0,1 bis 5 bar liegen. Bei Drücken kleiner als 0,05 bar ist die Kraft zum Herausdrücken des ge­ schmolzenen Metalls nach unten aus dem Schmelztank 6 zu ge­ ring, um eine kontinuierliche und stabile Zulieferung zur Zweikomponentenspinndüse 8 zu gewährleisten. Bei einem Druck größer 10 bar wird die Menge des zugeführten geschmolzenen Metalls zu groß und das Gleichgewicht zwischen der Menge des Metalls und der des thermoplastischen Polymers gestört. Das hat zur Folge, daß die Polymerschicht reißt oder bricht.Nitrogen, argon or helium, for example, can be used as inert gases for supplying a certain amount of molten metal to the two-component spinneret 8 . The pressure of the gas depends on the intrinsic viscosity of the thermoplastic polymer, the dimension of the two-component spinneret, the position of the tank for molten metal, etc. The pressure should be in the range of 0.05 to 10 bar, more favorably in the range of 0.1 to 5 bar. At pressures less than 0.05 bar, the force for pushing the molten metal down from the melting tank 6 is too low to ensure a continuous and stable supply to the two-component spinneret 8 . At a pressure greater than 10 bar, the amount of molten metal supplied becomes too large and the balance between the amount of metal and that of the thermoplastic polymer is disturbed. As a result, the polymer layer tears or breaks.

Die wesentlichen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfa­ sern bestehen darin, ein niedrigschmelzendes Metall in ge­ schmolzenem Zustand der Zweikomponentenspinndüse 8 unter Druck zuzuführen, wobei die Druckschwankungen des Inertgases kleiner 0,1 bar sein sollen, und das Flüssigkeitsniveau im Schmelztank 6 konstant gehalten wird, der sich vor der Düse befindet. Bei Druckschwankungen kleiner 0,1 bar ist die Ab­ weichung des Hüllen-Kernquerschnittsverhältnisses gering, so daß gute physikalische Eigenschaften der erzeugten Garne und ein guter Farbton der Fasern erreicht werden. Noch günstiger für die Garneigenschaften und die Gleichmäßigkeit der ge­ wirkten oder gewebten Waren sind Druckvariationen kleiner gleich 0,05 bar. Bei Druckschwankungen größer 0,1 bar schwankt das Hüllen-Kernquerschnittsverhältnis so stark, daß die physikalischen Eigenschaften der Garne und der Farbton der Fasern negativ beeinflußt werden.The essential features of the method according to the invention for producing the electrically conductive two-component fibers consist of supplying a low-melting metal in the molten state to the two-component spinneret 8 under pressure, the pressure fluctuations of the inert gas should be less than 0.1 bar, and the liquid level in the melting tank 6 constant held in front of the nozzle. With pressure fluctuations less than 0.1 bar, the deviation from the core-core cross-section ratio is low, so that good physical properties of the yarns produced and a good color tone of the fibers are achieved. Pressure variations less than or equal to 0.05 bar are even more favorable for the yarn properties and the uniformity of the knitted or woven goods. With pressure fluctuations greater than 0.1 bar, the core-core cross-section ratio fluctuates so much that the physical properties of the yarns and the color of the fibers are adversely affected.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeu­ gen von Zweikomponentenfasern. In Fig. 3 wird ein geschmol­ zenes Metall aus einem Schmelztank 20 mittels einer Zahnrad­ pumpe zur Zweikomponentendüse 24 durch ein Filter 22 gelei­ tet. Zur Düse 24 wird auch ein geschmolzenes thermoplasti­ sches Polymer 25 aus einem Extruder (nicht dargestellt) zu­ geführt. Im Inneren der Düse 24 werden das Metall und das Polymer zusammengeführt, um eine Zweikomponentenfaser zu bilden. Die Zweikomponentenspinndüse 24 hat dieselbe Struk­ tur wie in Fig. 2 dargestellt. Fig. 4 zeigt einen ver­ großerten Querschnitt der Leitung 17 für geschmolzenes Me­ tall aus Fig. 2. Gemäß Fig. 4 befindet sich eine Packung 27, die z.B. aus Metallen, Gläsern, anorganischen Substanzen und Keramiken bestehen kann, in der Leitung 17 für geschmol­ zenes Metall. Die Metalle können als dünne Stäbchen, gesin­ terte Filter oder gesinterte Metallteilchen eingesetzt wer­ den. Die Gläser können in Form von gewöhnlichen Glasperlen oder porösen Glasperlen und die anorganischen Substanzen in Form von Zeolith, Sand oder ähnlichem vorliegen. Keramiken können in Form von gesinterten Produkten von Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid und ähnlichem verwandt werden. Fig. 3 shows a schematic representation of another embodiment of the device according to the invention for generating two-component fibers. In Fig. 3, a molten metal from a melting tank 20 by means of a gear pump to the two-component nozzle 24 is passed through a filter 22 . A molten thermoplastic polymer 25 from an extruder (not shown) is also fed to the nozzle 24 . Inside the nozzle 24 , the metal and polymer are brought together to form a two-component fiber. The two-component spinneret 24 has the same structure as shown in FIG. 2. Fig. 4 shows a ver enlarged cross section of the line 17 for molten metal from Fig. 2. According to Fig. 4 is a package 27 , which may consist of metals, glasses, inorganic substances and ceramics, in the line 17 for molten zenes metal. The metals can be used as thin rods, sintered filters or sintered metal particles. The glasses can be in the form of ordinary glass beads or porous glass beads and the inorganic substances in the form of zeolite, sand or the like. Ceramics can be used in the form of sintered products of aluminum oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, silicon carbide, silicon nitride and the like.

Ist der Durchmesser der Packungsteilchen kleiner 0,1 mm, so besteht die Gefahr, daß die Düsenöffnung blockiert wird. Bei einem Durchmesser größer 3,0 mm der Packungsteilchen wird ihr Einfüllen in die Leitung 17 erschwert. Günstige Durch­ messer liegen daher zwischen 0,1 und 3,0 mm. Im Hinblick auf eine stabile Zulieferung von geschmolzenem Metall wird eine Packungslänge von 5 bis 20 mm in der Leitung 17 bevorzugt. Um besonders gute Garneigenschaften zu erzielen, ist eine Spinnrate im Bereich von 600 bis 200 m/Minute bevorzugt.If the diameter of the packing particles is less than 0.1 mm, there is a risk that the nozzle opening will be blocked. If the packing particles have a diameter greater than 3.0 mm, their filling into line 17 is made more difficult. Favorable diameters are therefore between 0.1 and 3.0 mm. In view of a stable supply of molten metal, a pack length of 5 to 20 mm in line 17 is preferred. In order to achieve particularly good yarn properties, a spinning rate in the range from 600 to 200 m / minute is preferred.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer konventio­ nellen Vorrichtung zum Herstellen von Zweikomponentenfasern. Ein Schmelztank 6 ist oberhalb des Kopfes eines Extruders E für thermoplastische Polymere angeordnet, und der Tank und der Kopf sind als Kreuzkopf miteinander verbunden. Der Raum oberhalb des flüssigen Metalls im Fusionstank 6 ist mit ei­ ner Einlaßleitung 6 a für unter Druck stehendes Gas verbun­ den, durch die das Gas in den Tank 6 geleitet wird, um das geschmolzene Metall 12 in axialer Richtung aus der Zweikom­ ponentenspinndüse 8 zu drücken. Ein thermoplastisches Poly­ mer 11 wird in geschmolzenem Zustand gleichfalls herausge­ führt, damit es das geschmolzene Metall umhüllt, so daß das Metall und das Polymer beim Austreten aus der Düse eine Zweikomponentenfaser 9 vom Hüllen-Kerntyp ausbilden. Bei einem Verfahren, das diese Art von Vorrichtung verwendet, ist es sehr schwierig, das geschmolzene Metall gleichförmig und in definierter Menge zur Zweikomponentenspinndüse 8 zu liefern. Daher ist es auch schwierig, Zweikomponentenfasern mit einem Kern von gleichförmigem Querschnitt und ohne Abriß in Längsrichtung zu erzeugen. Fig. 5 shows a schematic representation of a conventional device for producing two-component fibers. A melting tank 6 is arranged above the head of an extruder E for thermoplastic polymers, and the tank and the head are connected to one another as a cross head. The space above the liquid metal in the fusion tank 6 is with egg ner inlet line 6 a for pressurized gas verbun through which the gas is passed into the tank 6 to press the molten metal 12 in the axial direction from the two-component spinneret 8 . A thermoplastic poly mer 11 is also brought out in the molten state so that it envelops the molten metal, so that the metal and the polymer form a two-component fiber 9 of the shell-core type when exiting the nozzle. In a method using this type of device, it is very difficult to deliver the molten metal uniformly and in a defined amount to the two-component spinneret 8 . It is therefore also difficult to produce bicomponent fibers with a core of uniform cross-section and without tearing in the longitudinal direction.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von folgenden Beispie­ len erläutert werden. Die Eigenschaften der Fasern wurden mit folgenden Meßmethoden bestimmt:The invention will now be illustrated by the following examples len are explained. The properties of the fibers were determined with the following measurement methods:

  • (1) Schmelzviskosität: Flußtester CFT-500 (Shimadzu Corp.), bei 300°C, Belastung 490,5 N, Düsendurchmesser 1,00 mm, Düsenlänge 10,0 mm.(1) melt viscosity: flow tester CFT-500 (Shimadzu Corp.), at 300 ° C, load 490.5 N, nozzle diameter 1.00 mm, Nozzle length 10.0 mm.
  • (2) Zähigkeit und Dehnung: Zugtester; die Zähigkeit wird beim Bruch bestimmt, wenn die Probe mit einer Rate von 100%/Minute gedehnt wird; die Dehnung (in %) wird beim Bruch bestimmt, wenn die Probe mit einer Rate von 100% pro Minute gedehnt wird.(2) toughness and elongation: tensile tester; the toughness will determined at break if the sample is at a rate of Stretched 100% / minute; the elongation (in%) is at Breakage determined when the sample at a rate of 100% is stretched per minute.
  • (3) Hüllen-Kernverhältnis (in %): Mikroskopische Bestimmung des Verhältnisses der Querschnittsflächen des Kernes und der Zweikomponentenfaser.(3) Shell-core ratio (in%): microscopic determination the ratio of the cross-sectional areas of the core and the two-component fiber.
  • (4) Länge der Diskontinuität des Kerns: Gesamtlänge der dis­ kontinuierlichen Teile in cm/Meter, bestimmt durch mikroskopische Beobachtung längs der Zweikomponentenfa­ ser.(4) Length of the discontinuity of the core: total length of the dis continuous parts in cm / meter, determined by microscopic observation along the two-component fa ser.
  • (5) Elektrische Leitfähigkeit: siehe Fig. 6, Beschichten der Zweikomponentenfaser 9 mit Silberpaste an zwei Stel­ len, die einen vorbestimmten Abstand voneinander haben, um zwei elektrische Anschlüsse 14 a und 14 b zu schaffen, Anlegen einer Spannung von 10 Volt zwischen diese An­ schlüsse, Bestimmen des Volumenwiderstands nach folgen­ der Gleichung: l : Abstand zwischen den Anschlüssen,
    Δ V : Potentialdifferenz,
    I : Stromstärke,
    S : Gesamtquerschnittsfläche der Faser
    Meßbedingungen: l = 5 cm; Raumtemperatur = 20°C; relative Luftfeuchtigkeit = 65%.
    (5) Electrical conductivity: see Fig. 6, coating the two-component fiber 9 with silver paste at two points, which are a predetermined distance apart to create two electrical connections 14 a and 14 b , applying a voltage of 10 volts between them conclusions, determine the volume resistance according to the equation: l : distance between the connections,
    Δ V : potential difference,
    I : current,
    S : total cross-sectional area of the fiber
    Measurement conditions: l = 5 cm; Room temperature = 20 ° C; relative humidity = 65%.
  • (6) Färbbarkeit: Elektrisch leitfähige Fasern wurden in einem weißen Körper von texturiertem Polyestergarn mit einem Anteil von einer Faser pro 10 mm eingenäht, der Körper wurde mit dem dispergierten Farbstoff Dianix Blue AC-E (2% des gewebten Textilguts) während 60 Minuten bei 130°C gefärbt, und der Grad der Färbbarkeit wurde makroskopisch beurteilt.(6) Dyeability: Electrically conductive fibers were made in with a white body of textured polyester yarn a portion of one fiber sewn per 10 mm, the Body was made with the dispersed dye Dianix Blue AC-E (2% of the woven fabric) for 60 minutes dyed at 130 ° C, and the degree of dyeability was macroscopically assessed.
Beispiel 1example 1

Polyäthylenterephthalat mit 2% Titanoxid einer Intrin- sicviskosität [η] von 0,85 und einer Schmelzviskosität von 400 Pa · s [300°C] wurde als Hülle verwandt, und eine Bi/Sn/In-Legierung mit einem Schmelzpunkt von 78,8°C bildete den Kern. In der Vorrichtung von Fig. 1 wurde die Legierung ge­ schmolzen, unter Druck (N2 Gas, 0,4 bar) zur Zweikomponen­ tenspinndüse nach Fig. 2 geleitet und zusammen mit dem Polyäthylenterephthalat, das der Düse in geschmolzenem Zustand zugeführt wird, bei einer Spinntemperatur von 285°C und einer Spinnrate von 700 m/Minute zu einer Zweikomponen­ tenfaser verbunden. Danach wurden die Zweikomponentenfasern bis zum 2 1/2-fachen der ursprünglichen Länge in einer Ziehmaschine mit einer Vorwärmwalze (85°C) und einem Heizer (150°C) gezogen. Die resultierenden Zweikomponentenfasern hatten eine Masse von 2 tex (Monofil), eine Zähigkeit von 3,1 g/den (g/den = 8,82 · 10-2 N/tex) und eine Dehnung von 38%. Das Verhältnis der Querschnittsfläche des Kerns zur Querschnittsfläche der Zweikomponentenfaser war im Bereich von ungefähr 6,8 bis ungefähr 7,2%. Die Gesamtlänge der diskontinuierlichen Teile des Kerns in Längsrichtung war kleiner als 1 cm/m Kernausdeh­ nung.Polyethylene terephthalate with 2% titanium oxide, an intrinsic viscosity [ η ] of 0.85 and a melt viscosity of 400 Pa · s [300 ° C] was used as the shell, and a Bi / Sn / In alloy with a melting point of 78.8 ° C was the core. In the device of FIG. 1, the alloy was melted, passed under pressure (N 2 gas, 0.4 bar) to the two-component tensile nozzle according to FIG. 2 and together with the polyethylene terephthalate, which is fed to the nozzle in the molten state, at one Spinning temperature of 285 ° C and a spinning rate of 700 m / minute connected to a two-component fiber. The two-component fibers were then drawn up to 2 1/2 times the original length in a drawing machine with a preheating roller (85 ° C.) and a heater (150 ° C.). The resulting two-component fibers had a mass of 2 tex (monofilament), a toughness of 3.1 g / den (g / den = 8.82 · 10 -2 N / tex) and an elongation of 38%. The ratio of the cross-sectional area of the core to the cross-sectional area of the bicomponent fiber ranged from about 6.8 to about 7.2%. The total length of the discontinuous parts of the core in the longitudinal direction was less than 1 cm / m core expansion.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Mit einer konventionellen Vorrichtung nach Fig. 5 in einer Ausführungsform mit einem Druckgaseinlaß 6 a wurden Zweikom­ ponentenfasern hergestellt und gezogen in derselben Weise wie in Beispiel 1. Die resultierenden Zweikomponentenfasern vom Hüllen-Kerntyp hatten viele Inhomogenitäten in der Garn­ qualität. Die Fasern wiesen eine Masse von 1,22 bis 2 tex, eine Zähigkeit von 2,4 bis 4,8 g/den und eine Dehnung von 31 bis 52% auf.With a conventional apparatus of FIG. 5 in an embodiment with a pressurized gas inlet 6 a Zweikom ponentenfasern were prepared and drawn in the same manner as in Example 1. The resulting two-component fibers of the sheath-core type had quality many inhomogeneities in the yarn. The fibers had a mass of 1.22 to 2 tex, a toughness of 2.4 to 4.8 g / den and an elongation of 31 to 52%.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Die Herstellung der Zweikomponentenfasern erfolgte in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 in einer Ausführungsform, wobei die konventionelle Vorrichtung einen Fusionstank 6, der mit der Zweikomponentenspinndüse 8 über eine Zahnrad­ pumpe 4 verbunden war, aufwies, und das geschmolzene Metall mittels der Zahnradpumpe zugeführt wurde. Die Zulieferung des geschmolzenen Metalls war diskontinuierlich, und die gesponnenen Fasern brachen beim Aufrollen der Fasern un­ mittelbar unter der Düse.The two-component fibers were produced in the same manner as in Example 1 in one embodiment, the conventional device having a fusion tank 6 , which was connected to the two-component spinneret 8 via a gear pump 4 , and the molten metal was supplied by means of the gear pump. The supply of the molten metal was discontinuous, and the spun fibers broke immediately under the nozzle when the fibers were rolled up.

Vergleichsbeispiel 3Comparative Example 3

Mit einer Vorrichtung nach Fig. 1, wobei jedoch die Druck­ steuereinrichtung 13 nicht vorgesehen war, wurden Zweikompo­ nentenfasern hergestellt und gezogen in derselben Weise wie in Beispiel 1 derart, daß das Flüssigkeitsniveau im Fusions­ tank 6 konstant gehalten wurde, aber die Druckabweichung des Inertgases 0,1 bar überschritt. Die resultierenden Zweikom­ ponentenfasern vom Hüllen-Kerntyp hatten viele Inhomogenitä­ ten in der Garnqualität. Die Fasern hatten eine Masse von 1,44 bis 2 tex, eine Zähigkeit von 2,5 bis 4,2 g/den und eine Dehnung von 32 bis 48%.Was not provided with a device according to Fig. 1, but the pressure control means 13, Zweikompo were prepared nentenfasern and drawn in the same manner was kept constant as in Example 1 such that the liquid level in the fusion tank 6, but the pressure deviation of the inert gas 0 , Exceeded 1 bar. The resulting two-component sheath core type fibers had many inhomogeneities in the yarn quality. The fibers had a mass of 1.44 to 2 tex, a toughness of 2.5 to 4.2 g / den and an elongation of 32 to 48%.

Beispiel 2Example 2

Polyäthylenterephthalat mit einer Intrinsicviskosität (η) von 0,95 und einer Schmelzviskosität von 620 Pa·s/300°C wurde als Hülle benutzt und eine Bi/Sn-Legierung mit einem Schmelzpunkt von 138°C als Kern verwendet. In einer Vorrich­ tung nach Fig. 1 wurde die Legierung geschmolzen, unter Druck (N2-Gas, 0,43 bar) der Zweikomponentenspinndüse 8 zu­ geführt und zusammen mit dem Polyäthylenterephthalat, das der Düse in geschmolzenem Zustand zugeführt wurde, bei einer Spinntemperatur von 300°C und einer Spinnrate von 700 m/Minute zu Zweikomponentenfasern versponnen. Danach wurden die Zweikomponentenfasern auf das 1,5fache der ursprüngli­ chen Länge in einer Ziehmaschine mit einer Vorwärmwalze (145°C) und einem Heizer (150°C) gezogen. Die resultierenden Zweikomponentenfasern vom Hüllen-Kerntyp hatten eine Masse von 1,77 tex (Monofil), eine Zähigkeit von 2,6 g/den und eine Dehnung von 25%.Polyethylene terephthalate with an intrinsic viscosity ( η ) of 0.95 and a melt viscosity of 620 Pa · s / 300 ° C was used as a shell and a Bi / Sn alloy with a melting point of 138 ° C was used as the core. In a device according to Fig. 1, the alloy was melted, under pressure (N 2 gas, 0.43 bar) to the two-component spinneret 8 and together with the polyethylene terephthalate, which was fed to the nozzle in the molten state, at a spinning temperature of 300 ° C and a spinning rate of 700 m / minute spun into two-component fibers. The two-component fibers were then drawn to 1.5 times the original length in a drawing machine with a preheating roller (145 ° C) and a heater (150 ° C). The resulting sheath core type two-component fibers had a mass of 1.77 tex (monofilament), a toughness of 2.6 g / den and an elongation of 25%.

Tabelle I zeigt die charakteristischen Merkmale (Hüllen- Kernverhältnis des Kerns, Volumenwiderstand und Farbton), der nach den Beispielen 1 und 2 und der Vergleichsbeispiele 1 und 3 erzeugten Zweikomponentenfasern. Table I shows the characteristic features (envelope Core ratio of the core, volume resistance and color), that of Examples 1 and 2 and the Comparative Examples 1 and 3 produced two-component fibers.  

Tabelle I Table I

Beispiel 3Example 3

Zweikomponentenfasern wurden hergestellt und gezogen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß eine Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 verwandt wurde. In dieser Vorrichtung wurden Teilchen mit einem Durchmesser von 0,3 bis 0,5 mm als Packung verwandt.Bicomponent fibers were made and drawn in the same manner as in Example 1, except that an apparatus as shown in Figs. 3 and 4 was used. In this device, particles with a diameter of 0.3 to 0.5 mm were used as a packing.

Vergleichsbeispiel 4Comparative Example 4

Zweikomponentenfasern wurden hergestellt und gezogen in gleicher Weise wie in Beispiel 3 mit dem Unterschied, daß die Zweikomponentenspinndüse nicht mit einer Packung gefüllt war. Bicomponent fibers were made and drawn in same way as in Example 3 with the difference that the two-component spinneret is not filled with a package was.  

Beispiel 4Example 4

Polyäthylenterephthalat mit einer Intrinsicviskosität (η) von 0,95 wurde als Hülle und eine Bi/Sn-Legierung mit einem Schmelzpunkt von 138°C als Kern verwandt. In der Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 (Packung: gesintertes Aluminiumoxid mit einem Durchmesser von 0,3 bis 0,4 mm) wurde die Legie­ rung geschmolzen, der Zweikomponentenspinndüse zugeführt und zusammen mit dem Polyäthylenterephthalat, das der Düse in geschmolzenem Zustand zugeführt wurde, bei einer Spinntempe­ ratur von 300°C und einer Spinnrate von 1000 m/Minute zu einer Zweikomponentenfaser versponnen. Die resultierenden Zweikomponentenfasern wurden auf das Zweifache der ursprüng­ lichen Länge in einer Ziehmaschine mit einer Vorwärmwalze (145°C) und einem Heizer (150°C) gezogen.Polyethylene terephthalate with an intrinsic viscosity ( η ) of 0.95 was used as the shell and a Bi / Sn alloy with a melting point of 138 ° C. as the core. In the apparatus of FIGS. 3 and 4 (pack: sintered alumina having a diameter of 0.3 to 0.4 mm), the alloy coins tion melted, the Zweikomponentenspinndüse supplied together with the polyethylene terephthalate, which is supplied to the nozzle in a molten state was spun at a spinning temperature of 300 ° C and a spinning rate of 1000 m / minute to a two-component fiber. The resulting two-component fibers were drawn to twice the original length in a drawing machine with a preheating roller (145 ° C) and a heater (150 ° C).

Die Tabellen II und III zeigen die physikalischen Eigen­ schaften und charakteristischen Merkmale der Zweikomponen­ tenfasern der Beispiele 3 und 4 und des Vergleichsbeispiels 4.Tables II and III show the physical properties characteristics and characteristic features of the two-component ten fibers of Examples 3 and 4 and the Comparative Example 4th

Tabelle II Table II

Tabelle III Table III

Die erfindungsgemäßen elektrisch leitfähigen Zweikomponen­ tenfasern sind dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Hüllen- Kernverhältnis eines Kernes aus einem niedrigschmelzenden Metall und eine Längsausdehnung des Kerns aufweisen, die hinreichend gesteuert sind. Daher haben die Zweikomponenten­ fasern hervorragende Eigenschaften nicht nur in der elektri­ schen Leitfähigkeit, sondern auch in den Garneigenschaften, im Farbton und der Färbbarkeit. Die erfindungsgemäßen elek­ trisch leitfähigen Zweikomponentenfasern können bei der Her­ stellung von antistatischer Arbeitskleidung, Uniformen, Tep­ pichen und Fahrzeugbezügen sowie Materialien zur Abschirmung von elektromagnetischen Wellen usw. verwandt werden.The electrically conductive two-components according to the invention ten fibers are characterized by the fact that they Core ratio of a core from a low-melting Metal and have a longitudinal extension of the core, the are adequately controlled. Therefore, the two components Excellent properties not only in electrical engineering conductivity, but also in the yarn properties, in color and dyeability. The elec Trically conductive two-component fibers can be manufactured by Her provision of antistatic work clothes, uniforms, tep and vehicle covers as well as shielding materials of electromagnetic waves, etc.

Claims (8)

1. Elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser (9; 26) mit einem thermoplastischen Polymer (11; 25) als Hülle und einem niedrigschmelzenden Metall (12; 23) als Kern, da­ durch gekennzeichnet,
  • a) daß die Querschnittsfläche des Kerns 0,2 bis 50% der Faserquerschnittsfläche einnimmt,
  • b) daß die prozentuale Variation der Querschnittsfläche des Kerns in Längsrichtung höchstens 25% ist und
  • c) daß die Gesamtlänge der diskontinuierlichen Teile des Kerns in Längsrichtung 5 cm oder weniger pro Meter des Kerns ausmacht.
1. Electrically conductive two-component fiber ( 9 ; 26 ) with a thermoplastic polymer ( 11 ; 25 ) as the sheath and a low-melting metal ( 12 ; 23 ) as the core, as characterized by
  • a) that the cross-sectional area of the core occupies 0.2 to 50% of the fiber cross-sectional area,
  • b) that the percentage variation in the cross-sectional area of the core in the longitudinal direction is at most 25% and
  • c) that the total length of the discontinuous parts of the core in the longitudinal direction is 5 cm or less per meter of the core.
2. Elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser (9; 26) nach Anspruch 1, wobei die Schmelzviskosität bei 300°C des thermoplastischen Polymers (11; 25) 300 bis 800 Pa·s be­ trägt.2. Electrically conductive two-component fiber ( 9 ; 26 ) according to claim 1, wherein the melt viscosity at 300 ° C of the thermoplastic polymer ( 11 ; 25 ) is 300 to 800 Pa · s be. 3. Elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser (9; 26) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das thermoplastische Polymer (11; 25) ein Polyalkylenterephthalat ist.3. Electrically conductive two-component fiber ( 9 ; 26 ) according to claim 1 or 2, wherein the thermoplastic polymer ( 11 ; 25 ) is a polyalkylene terephthalate. 4. Elektrisch leitfähige Zweikomponentenfaser (9; 26) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kern eine niedrig­ schmelzende Legierung ist.4. Electrically conductive two-component fiber ( 9 ; 26 ) according to any one of claims 1 to 3, wherein the core is a low-melting alloy. 5. Vorrichtung zum Erzeugen einer elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser (9; 26) mit einem thermoplastischen Polymer (11; 25) als Hülle und einem niedrigschmelzenden Metall (12; 23) als Kern, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß ein geschlossener Fusionstank (6; 20) unterhalb einer Zweikomponentenspinndüse (8; 24) vorgesehen ist,
  • b) daß der Tank und die Düse untereinander durch eine Leitung (16, 18) zum Zuführen von geschmolzenem Metall verbunden sind,
  • c) daß der obere Raum des Tanks (6) mit einer Leitung (10) zum Zuführen von Inertgas bei einem vorbestimmten Druck zu dem Tank verbunden ist, und
  • d) daß eine Steuereinrichtung (C) vorgesehen ist, um das Niveau der Flüssigkeit im Tank konstant zu halten.
5. Device for producing an electrically conductive two-component fiber ( 9 ; 26 ) with a thermoplastic polymer ( 11 ; 25 ) as a sheath and a low-melting metal ( 12 ; 23 ) as a core, characterized in that
  • a) that a closed fusion tank ( 6 ; 20 ) is provided below a two-component spinneret ( 8 ; 24 ),
  • b) that the tank and the nozzle are connected to one another by a line ( 16 , 18 ) for supplying molten metal,
  • c) that the upper space of the tank ( 6 ) is connected to a line ( 10 ) for supplying inert gas at a predetermined pressure to the tank, and
  • d) that a control device ( C ) is provided to keep the level of the liquid in the tank constant.
6. Vorrichtung zum Erzeugen einer elektrisch leitfähigen Zweikomponentenfaser (9; 26) mit einem thermoplastischen Polymer (11; 25) als Hülle und einem niedrigschmelzenden Metall (12; 25) als Kern, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zweikomponentenspinndüse (8; 24) vorgesehen ist, die aufweist: eine Zuführleitung (17) für geschmolzenes Me­ tall, die beschickt wird mit wenigstens einer Substanz aus einer Gruppe, die aus Metallen, Gläsern, anorgani­ schen Substanzen und Keramiken besteht, und eine Zahnrad­ pumpe (21).6. Device for producing an electrically conductive two-component fiber ( 9 ; 26 ) with a thermoplastic polymer ( 11 ; 25 ) as a sheath and a low-melting metal ( 12 ; 25 ) as a core, characterized in that a two-component spinneret ( 8 ; 24 ) is provided , which comprises: a feed line ( 17 ) for molten metal, which is charged with at least one substance from a group consisting of metals, glasses, inorganic substances and ceramics, and a gear pump ( 21 ). 7. Verfahren zum Erzeugen einer elektrisch leitfähigen Zwei­ komponentenfaser (9; 26) mit einem thermoplastischen Po­ lymer (11; 25) als Hülle und einem niedrigschmelzenden Metall (12; 23) als Kern, dadurch gekennzeichnet, daß ein niedrigschmelzendes Metall in geschmolzenem Zustand von einem Fusionstank (6; 20) zu einer Zweikomponentenspinn­ düse (8; 24) geleitet und durch den Druck eines Inert­ gases hindurchgedrückt wird, der so gesteuert wird, daß nur eine Druckabweichung von 0,1 bar oder weniger zuge­ lassen wird, wobei das Niveau des geschmolzenen Metalls im Tank im wesentlichen konstant gehalten wird.7. A method for producing an electrically conductive two-component fiber ( 9 ; 26 ) with a thermoplastic polymer ( 11 ; 25 ) as a sheath and a low-melting metal ( 12 ; 23 ) as a core, characterized in that a low-melting metal in the molten state of a fusion tank ( 6 ; 20 ) to a two-component spinning nozzle ( 8 ; 24 ) and is pushed through the pressure of an inert gas, which is controlled so that only a pressure deviation of 0.1 bar or less is admitted, the level of the molten metal in the tank is kept substantially constant. 8. Verfahren zum Erzeugen einer elektrisch leitfähigen Zwei­ komponentenfaser (9; 26) mit einem thermoplastischen Po­ lymer (11; 25) als Hülle und einem niedrigschmelzenden Metall (12; 23) als Kern, dadurch gekennzeichnet, daß das niedrigschmelzende Metall in geschmolzenem Zustand mit­ tels einer Zahnradpumpe in eine Zweikomponentenspinndüse (8; 24) über eine Zuführleitung (17) geführt wird, die mit wenigstens einer Substanz aus einer Gruppe, die aus Metallen Gläsern anorganischen Substanzen und Keramiken besteht, gefüllt ist.8. A method for producing an electrically conductive two-component fiber ( 9 ; 26 ) with a thermoplastic polymer ( 11 ; 25 ) as a sheath and a low-melting metal ( 12 ; 23 ) as a core, characterized in that the low-melting metal in the molten state with means of a gear pump in a two-component spinneret ( 8 ; 24 ) via a feed line ( 17 ) which is filled with at least one substance from a group consisting of metal glasses, inorganic substances and ceramics.
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