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Fällbad zur Herstellung von Fasern, Bändchen, Filmen u. dgl. aus Viskose.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, aus Viskosen, besondels aus solchen, die nur sehr geringen oder keinen Reifegrad (Hottenroth) zeigen, Kunstfasern, Bändehen, Filme, u. dgl. mittels Spinn bädern zu erzeugen, denen organische Stoffe, insbesondere solche mit gerbenden Eigenschaften zugesetzt sind.
Ferner ist vorgeschlagen worden, die den Ausfällungsprozess mildernde Wirkung des Zusatzmittels an der durch dieses Mittel verringerten Diffusionsgeschwindigkeit der Fällbadsäure durch Membranen zahlenmässig nachzuweisen. Es darf angenommen werden, dass diese Stoffe ihre Wirkung in der Weise ausüben, dass sie den aus der Düse austretenden Strahl der Spinnflüssigkeit durch eine Absorptionswirkung mit einer dünnen kolloidalen Schicht umgeben, die den Austausch der Elektrolyten verlangsamt.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dieser Erkenntnis.
Diese Schutzschicht muss sich um so leichter bilden, je labiler die Lösung des Zusatzstoffes in der Säure ist, d. h. je näher diese Lösung sich dem Sättigungszustande befindet. Zahlreiche Versuche bestätigen diese Erwartung.
Es hat sich gezeigt, dass die genannten Zusatzstoffe ihre spezifische Wirkung in besonders günstiger Weise dann ausüben, wenn in den Spinnbädern der Säuregehalt so gesteigert und der Wassergehalt so verringert ist, dass sich die Zusatzstoffe nicht mehr in jedem Verhältnis mit dem Säurebad mischen, sondern nurbis zu demjenigen, welcher dem Sättigungszustand des Zusatzstoffes in dem betreffenden Säuregemisch entspricht. Spinnt man mit einem solchen, dem Sättigungszustande sehr nahen Säuregemisch, so ergibt sich die überraschende, auf Grund des Obengesagten jedoch erklärte Tatsache, dass mit höheren Säurekonzentrationen und geringeren Zusätzen bessere Wirkungen auf die Faserbildung ausgeübt werden als durch geringere Säurekonzentration bei höheren Zusätzen.
Folgender Vergleich soll zur Veranschaulichung dienen :
Ein Spinnbad, welches 15% Schwefelsäure, 17% Natriumsulfat und eine solche Menge eines Zusatzstoffes enthält, dass nicht matte, sondern durchaus glänzende Fasern erhalten werden, büsst seine guten Eigenschaften mit steigendem Säuregehalt mehr oder weniger rasch ein, indem die Fasern mit steigendem Säuregehalt mehr und mehr sich mit Bläschen durchsetzen, was die physikalischen Eigenschaften und das Aussehen beeinträchtigt.
Erhöht man aber den Säuregehalt desselben Bades auf beispielsweise 42%, so ist zwar die Aufnahmefähigkeit dieses Bades für Natriumsulfat und für die organischen Zusatzmittel eine viel geringere und beträgt z. B. nur noch wenige Prozente der Säuremenge. Trotzdem ist es aber möglich, mit einem Bade solchen Säuregehaltes völlig homogene, von Gaseinschlüsse freie und daher sehr feste und glänzende Fasern feinsten Titers zu erspinnen, insbesondere bei Verwendung von völlig ungereifter Viskose (ohne Hottenroht-Grade).
Der zur Erzielung fester glänzender Fäden erwünschte hohe Sättigungsgrad des Bades an vorzugsweise gerbstoffartigen Zusatzstoffen lässt sich auch noch in anderer Weise erreichen. Anstatt im Spinnbad die Konzentration der anorganischen Elektrolyte zu erhöhen, kann man nämlich auch eine hohe absolute Konzentration der Zusatzstoffe selbst herbeiführen. In diesem Falle tritt eine glatte Fällung der Viskose zu besonders festen Fäden auch dann ein, wenn die Azidität des Spinnbades an sich eine verhältnismässig geringe ist. So braucht man z.
B. bei Verwendung des Kondensationsproduktes zwischen Naphthalinsulfinsäure und Formaldehyd überhaupt keine mineralische Schwefelsäure zuzusetzen, und bei Ver-
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wendung von Carbazolsulfosäure genügt eine titrimetrisch bestimmte Azidität des Fällbades von wenigen Prozenten, um eine glatte Fällung von Viskose, insbesondere bei Verwendung völlig ungereifter Viskose, zu erzielen.
Von ausgezeichneter Wirkung sind hiebei Zusatzstoffe, welche die Eigenschaft besitzen, adsorptiv auf den sich bildenden Viskosefaden aufzuziehen. Gerade bei diesen Stoffen wird es deutlich, dass die günstige Wirkung dieser Zusatzstoffe auf einer durch Adsorption gebildeten Schutzschicht auf der Viskose zu beruhen scheint. Dies gibt sich z. B. bei Verwendung von Carbazolsulfosäure durch eine starke Anfärbung der Faser durch das Fällbad zu erkennen : Vermöge ihrer hohen Reissfestigkeit sind diese Fäden besonders in der Schwarzfärberei und als Webseide hervorragend geeignet.
Arbeitet man nach folgenden Beispielen, so gelingt es, Viskosefasern feinsten Titers (z. B.
1 bis 1'5 Deniers) aus der genannten ungereiiten Viskose zu erzeugen.
Beispiele :
1. Viskose ohne jeden Reifegrad wird aus Düsen mit O'lmMt Lochweite in ein Bad gespritzt, welches
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2. Dieselbe Wirkung wird erzielt durch ein Bad mit 42% Schwefelsäure und 4% Ca ! bazolsulfo- saurem Natrium. Die Temperatur betrage 90, die übrigen Bedingungen entsprechen denen des Beispiels 1.
3. Ein Spinnbad mit 42% Schwefelsäure und 2'5% des Einwirkungsproduktes von Formaldehyd auf Naphthalinsulfosäure wird verwendet bei einer Temperatur von 6 , die Schlepplänge betrage 20 ctM, die Stärke des Oberbades 14'5% Schwefelsäure, die Temperatur des Oberbades 5 .
Die Spinnbäder gemäss den gekannten Beispielen können einen Zusatz von 2% Natriumsulfat enthalten und ergeben mit oder ohne diesen Zusatz auch ohne Oberbad gute Resultate. Bei sämtlichen Beispielen beträgt die Temperatur der Viskose 9 . In allen Fällen wurden sehr feste und glänzende Fasern mit guten textilen Eigenschaften erhalten. Bei Anwendung der geschilderten Fällbäder sind besonders niedere Temperaturen, insbesondere solche unter 15 , aber auch solche unter 0'von besonders günstiger Wirkung.
Die verwendeten Spinnbäder unterscheiden sich von den bisher bekannten Bädern auch dadurch, dass durch Verwendung von Zusatzstoffen Säuregehalt über 25% berechnet auf Schwefelsäure, angewendet werden können.
4. Eine 5% igue, völlig ungereifte Viskose von 9 C wird in ein Spinnrad von 130 C gespritzt, welches 37'5% des als kÜnstlicher Gerbstoff im Handel bekannten Kondensationsproduktes Neradol ND enthält.
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des Bades betrage 12%, auf Schwefelsäure berechnet. Es entstehen Fasern, die nach der üblichen Nachbehandlung zu Kunstseide gezwirnt, eine Reissfestigkeit von ungefähr 2'5 g pro Denier bei etwa 7% Dehnung aufweisen.
Es wird eine Kunstseide genau unter den im Beispiel 4 beschriebenen Bedingungen erzeugt, jedoch mittels eines Fällbades, welches auf 66 Teile Wasser 25% karbazolsulfosaures Natrium und 9% Schwefelsäure enthält. Dieses Gemisch zeigt-aller Wahrscheinlichkeit nach infolge des titrimetrisehen Einflusses des im Carbazol enthaltenen sekundären Stickstoffatoms-bei der Titration mittels Phenolphthalein im heissen, stark verdünnten Zustand eine Azidität von nur 5'7%, auf Schwefelsäure berechnet. Mit diesem Spinnbad werden Fäden erhalten mit einer Reissfestigkeit von 2'65 g pro Denier und 10% Dehnung. Diese Fäden sind ausgesprochen violettbraun gefärbt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Fällbad zur Herstellung von Fasern, Bändchen, Filmen u. dgl. aus Viskose, insbesondere aus Viskose ohne Reifegrad (Hottenroth), unter Verwendung von Mineralsäuren und einem Zusatz von hochmolekularen, die Fällung mildernden organischen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Fällbad gelösten Zusatzstoffe sieh in vollkommenem oder annäherndem Sättigungszustand befinden.