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Trockenspinnverfahren zur Herstellung hohler, künstlicher Fasern.
Die Fabrikation von künstlichen Fasern nach dem sogenannten Trockenspinnverfahren d. h. durch Verdampfung des Lösungsmittels aus Lösungen von Nitrozellulose oder Azetatzellulose in flüchtigen Lösungsmitteln in geschlossenen Räumen ist ein wohlbekanntes, in der industriellen Praxis eingeführtes Verfahren.
Die Querschnitte der so erhaltenen Fäden können mannigfache Form haben : rund, flach usw. und werden dieselben als volle Fäden bezeichnet, im Gegensatz zu hohlen Fäden. deren Herstellung nach dem Trockenspinnverfahreu Gegenstand vorliegender Erfindung ist.
In der französischen Patentschrift Nr. 542.243 wird ein Verfahren zur Herstellung eines hohlen Textilfadens beschrieben, das darin besteht, dass man der Spinnlösung (Viskose, Kupferoxydamoniakzellulose, Nitrozellulose, Azetatzellulose oder andere geeignete Spinnlösungen) einen Körper einverleibt, der fähig ist, in der Faser nach deren Austritt aus der Spinndüse Gasblasen zu entwickeln, welche Gasentwicklung durch Wärmeeinwirkung hervorgerufen wird.
Es wurde nun gefunden, dass es möglich ist, auch nach dem Trockenspinnverfahren hohle künstliche Fäden zu erhalten, wenn man die gewöhnliche Lösung von Azetatzellulose, Nitrozellulose und anderer Zellulosederivate, wie sie für die Fabrikation der vollen Spinnfäden ohne Zusatz irgendwelcher Art erhalten werden. verwendet. Nachstehend sollen die Lösungen, welche gewöhnlich angewendet werden, einfach mit dem Namen gewöhnliche Lösungen" bezeichnet werden.
Nach der vorliegenden Erfindung stellt man hohle Spinnfäden nach dem Trockenverfahren, ausgehend von den gewöhnlichen Lösungen her, indem man an der Austrittszone der Fäden eine Temperatur unterhält, die beträchtlich höher ist. als der Siedepunkt des flüchtigen Lösungmittels, so dass man in diese Zone momentan eine beschleunigte Oberflächenverdampfung auf den Fäden erzielt, unter entsprechender Regelung des Abzuges des im Innern des Raumes befindlichen heissen Gasgemisches. Es war nicht vorauszusehen, dass es möglich sein würde, die wahrscheinlichen Verdampfungsbedingungen zu finden, unter welchen eine wirklich hohle Faser auf fabriksmässigem Wege erhalten werden kann.
Es war zu befürchten, dass infolge der Heftigkeit der Ausstossung der Dämpfe des Lösungsmittels man keine kontinuierlichen Fäden erhalten würde und dass auf alle Fälle der Faden nicht regelmässig seiner ganzen Länge nach hohl sein würde.
Es hat sich aber gezeigt. dass die Aufgabe tatsächlich gelöst werden kann. Die nach dem vorliegenden Verfahren erhaltenen Fasern haben einen Glanz, der demjenigen der gewöhnlichen Kunstseide gleichkommt und die Fäden, welche die Fasern bildern, sind ihrer ganzen Länge nach hohl.
Damit die Fadenbildung fest und gleichmässig wird, was für die industrielle Herstellung notwendig ist, muss darauf geachtet werden, dass die erhöhte Temperatur, welche in der Zone des Fadenaustritts herrscht, nicht übermässig die Temperatur und infolgedessen die Viskosität der Lösung beeinflusst, welche sich im Innern der Fäden befindet und ausgeblasen werden soll.
Dieses Resultat kann leicht erzielt werden, wenn man alle Mittel entsprechend anpasst.
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Natürlich variieren die Verdampfungsbedingungen, die gewählt werden müssen, mit den angewendeten flüchtigen Lösungsmitteln, nur muss die Temperatur in der Zone des Fadenaustrittes wesentlich höher sein, als der Siedepunkt des betreffenden Lösungsmittels.
Sie variieren auch mit den anderen Bedingungen der Fadenbildung (Geschwindigkeit. Konzentration der Lösung, Stärke der Fäden usw.). aber man muss sich gegenwärtig halten. dass gleichzeitig die beiden nachstehenden Bedingungen eingehalten werden müssen : Wirksame Verdampfung, welche unmittelbar eine dauerhafte Hülle erzeugt und hohe Temperatur, welche ein Kochen des zurückbleibenden Lösungsmittels bewirkt. Nachstehend sind einige Beispiele angeführt, welche aber den Umfang der Erfindung keineswegs erschöpfen :
Beispiel 1 : Man spinnt eine Lösung von Azetatzellulose, enthaltend Azetatzellulose gelöst in einer Mischung von 80 Teilen Azeton und 20 Teilen Alkohol. Die Lösung wird durch eine Spinnvorrichtung mit 13 Löchern. jedes Loch mit einem Durchmesser vonO'lOm. gesponnen.
Die Geschwindigkeit des Fadens ist 75 m pro Minute und die Stärke jedes Fadens 10 Deniers. Die Temperatur in der Bildungszone der Faden ist 110 C uud die Menge an zirkulierender heisser Luft in dem Raum ist 10. 000 Liter per Stunde. Die erhaltenen Faden sind hohl, besitzen einen Glanz analog demjenigen der vollen Fäden und haben eine Dichte von 0-9.
Beispiel 2 : Alle anderen Bedingungen der Fadenbildung bleiben die gleichen wie im Beispiel 1, nur die Menge an heisser Trockenluft, die in dem Raum zirkuliert, wird auf 3200 Liter verringert. Dabei werden die meisten Fäden nicht mehr" hohl", sondern im Gegenteil, sie sind" voll". Dieses Beispiel zeigt klar die Notwendigkeit, eine wirksame Oberflächenverdampfung unmittelbar hervorzurufen.
Beispiel 3 : In diesem Falle wird als Spinnlösung eine Lösung von Nitrozellulose verwendet, bestehend aus 500 g Nitrozellulose, 1000 ('cm Alkohol und 1000 ccm Äther. Die Lösung wird in in lebhafter Zirkulation befindlicher heisser Luft durch eine Einfadenspinnvorrichtung. deren Düse einen Durchmesser von'0'12 mm besitzt, unter einem Druck von 5 Atmosphären gesponnen. Die Temperatur der Luft ist 92-99 C, die Geschwindigkeit der Fadenbildung ist 41 m per Minute. Die erhaltenen Fäden sind glänzend, hohl und haben eine Dichte von 0-66.