<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Vorliegende Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass man die Eigenschaften künstlicher Fäden aus Zellulose (Viskosefäden, insbesondere Viskoseseide, Kupferammoniakfäden, insbesondere
Kupferseide und Nitrozellulosefäden, insbesondere Nitroseide) in mancher Hinsicht verbessern kann, wenn man sie bei einer nicht unter 25 C liegenden Temperatur mit einer oder mehreren Substanzen von alkalischer Reaktion behandelt, die auf die Fäden eine Schrumpfungswirkung ausüben. Die wichtigsten für die Zwecke der Erfindung in Betracht kommenden Substanzen sind Ätzalkalilösungen oder Alkalisulfid- lösungen.
Die durch das vorliegende Verfahren erzielbare Veredlung der künstlichen Zellulosefäden äussert sich wie folgt :
1. Das Material erlangt einen weichen, fülligen. elastischen Griff, welcher demjenigen echter Seide nahekommt, in manchen Fällen gleicht.
2. Der ungefällige, metallische Glanz der Kunstseide macht einem schonen, natürlichen Platz, der demjenigen echter Seide ähnlich ist und in manchen Fällen gleichkommt.
3. Die Elastizität und Dehnbarkeit der Kunstseide gehen in die Höhe.
4. Die, im Gegensatz zu echter Seide, so unliebsam empfundene Neigung der Kunstseide zum
Knitterigwerden, d. h. (insbesondere in Form von Geweben) beim Getragenwerden Falten oder Knicke zu bilden, die sich von selbst nicht oder nicht ganz glattlegen, ist erheblich herabgesetzt und in manchen
Fällen beseitigt.
5. Die bekannten Schwierigkeiten, die sich beim Merzerisieren von aus Baumwolle und Zellulosekunstseide bestehenden Geweben oder Gespinsten einstellen und die bisher bloss durch Kunstgriffe (z. B. Vorbehandlung mit Schutzstoffen) gemildert werden konnten, erscheinen überwunden, wenn man zur Merzerisation solcher Textilien heisse Alkalilauge oder heisse AlkaIisulfidlösung verwendet.
Aber auch der Stapelfaser und der künstliehen Wolle bringt das vorliegende Verfahren greifbare Vorzüge, die im wesentlichen in der Verbesserung des Griffes, der Erhöhung der Elastizität und Herabsetzung der Neigung zu bleibender Faltenbildung bestehen.
Alle bisherigen Beobachtungen des Erfinders scheinen darauf hinzuweisen, dass das vorliegende Verfahren geeignet ist, Zellulosekunstseide in bezug auf manche ihrer Eigenschaften um einen grossen Schritt an die echte Seide heranzubringen.
Nicht unerwähnt soll schliesslich bleiben, dass die bisherigen Versuche des Erfinders zu der Annahme berechtigen, dass gemäss vorliegender Erfindung behandelte Zellulosekunstseide ihre vorher bestandene Tendenz zur ungleichmässigen Färberei in deutlichem Masse oder selbst ganz verliert.
Die dem vorliegenden Verfahren zugrunde liegende Erkenntnis, dass heisse Ätzalkalilösungen und Alkalisulfidlösungen entsprechender Konzentration die Elastizität und den Griff der Zellulosekunstseide wesentlich verbessern, ohne ihre Trocken-und Nassfestigkeiten erheblich zu beeinträchtigen und sie ihres Glanzes zu berauben, der im Gegenteil in den meisten Fällen eine Veredlung erfährt, ist um so überraschender, als Ätzalkalilösungen gleicher Stärke (insbesondere von etwa 45 bis etwa 40, als NaOH gerechnet) unter gleichen Bedingungen bei Zimmertemperatur angewendet, auf die Elastizität der Zellulosekunstseide keinen oder nur einen unwesentlichen Einfluss ausüben, sie zumeist ganz matt machen und ihre Festigkeiten in hohem Masse herabsetzen.
Das Verfahren besteht darin, dass man künstliche Zellulosefaserstoffe (u. zw. echte oder gemischte Gespinste und Gewebe wie im folgenden erläutert) mit einer Lösung einer Substanz behandelt, die alkalische Reaktion besitzt und eine Schrumpfungswirkung auf die Fäden ausübt, vorzugsweise mit einer
<Desc/Clms Page number 2>
Ätzalkali- oder Alkalisulfidlösung ; die Behandlung erfolgt bei einer nicht unter 250 C liegenden Tem- peratur, z. B. bei 50-120 C oder bei noch höherer Temperatur.
Für das Verfahren eignet sieh Viskoseseide jeder Art einschliesslich der durch Spinnen von Viskose in starke Mineralsäuren, insbesondere starke Schwefelsäure (sogenannte Lilienfeldseide, siehe z. B. Britische Patente 274521, 274690 und 281351) gewinnbaren. Es kann jedoch auch Kupferseide oder Nitroseide oder, wenn starke Alkalilauge, z. B. solche über 30% (als NaOH gerechnet) oder starke Alkali-
EMI2.1
Azetatseide gemäss vorliegender Erfindung behandelt werden.
Das vorliegende Verfahren ist nicht nur für Zellulosekunstfäden als solche (z. B. Kunstseide.
Stapelfaser, Kunstwolle, Kunsthaar, Kunststroh) in Gestalt von Gespinsten (Fäden. Garn, Strähnen oder Kopsen oder in Form von Ketten oder gezwirntem Garn od. dgl. ) geeignet, sondern auch für Zellulose- kunstfäden (z. B. Kunstseide oder Stapelfaser) in Form von Geweben. Es ist sowohl für Fäden oder Gewebe verwendbar, die zur Gänze aus Zellulosekunstfäden bestehen, wie auch für gemischte Fäden oder Gewebe, d. h. für Fäden oder Gewebe, die ausser den zellulosekunstfäden noch anderes Fasermaterial enthalten, z. B. eine merzerisierbare Faser, wie echte Baumwolle, oder ein anderes Fasermaterial, wie echte Seide, Schafwolle od. dgl. Wird Schafwolle oder echte Seide verwendet, so muss diese gegen die Einwirkung des heissen Alkalis, z.
B. durch eine geeignete Imprägnierung, geschützt werden. Der Ausdruck Kunstfäden"in der ganzen Beschreibung und den Patentansprüchen soll überall, wo es der Sinn zulässt, die in diesem Absatz genannten Textilmaterialien umfassen.
Als alkalische Substanzen haben sich Lösungen von Ätzalkalien und Alkalisulfiden vorzüglich bewährt ; letztere sollen in 15% übersteigenden Konzentrationen (gerechnet als krystallisiertes NaS) verwendet werden, da Lösungen von geringerer Konzentration keine Sehrumpfungswirkung auf Zellulose- kunstfäden ausüben. Aber auch andere alkalische Substanzen, wie quaternäre Ammoniumbasen oder organisehe Basen, in deren wässerigen Lösungen man ein stark elektrolytisch dissoziiertes Hydroxyd annimmt, z. B. Guanidin, oder organische SuKoniumhydroxyde, z. B. Trimethylsuroniumhydroxyd. haben sich als brauchbar erwiesen. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung wässeriger Lösungen beschränkt.
Den Lösungen der alkalischen Substanzen kann man eine angemessene Menge eines neutralen oder alkalischen Salzes zufügen, wie Chlornatrium oder Natriumsulfat oder Natriumsilikat oder Natrium- aluminat oder Natriumzinkat oder Borax oder ein Natriumphosphat oder Natriumazetat oder einen ein-oder mehrwertigen Alkohol, wie Äthylalkohol oder Glyzerin.
Dem vorliegenden Verfahren können die Kunstfäden im fertigen Zustande, u. zw. trocken, genässt oder angefeuchtet oder auch im halbfertigen Zustande unterworfen werden, also z. B. wenn die Fäden wohl vollkommen koaguliert oder verfestigt sind, aber noch nicht ganz fertiggestellt. z. B. vor oder nach dem dem Spinnen folgenden Auswaschen.
Wenn auf hohe Elastizität hingearbeitet wird, empfiehlt es sich, das vorliegende Verfahren ohne
Spannung oder unter nur mässiger Spannung auszuüben.
Folgende Ausführungsbeispiele, die in Gestalt zweier, alle zum Nacharbeiten erforderlichen Angaben über die Arbeitsweise enthaltenden Tabellen gegeben werden, an deren Einzelheiten jedoch die Erfindung nicht gebunden sein soll, veranschaulichen, wie das Verfahren praktisch ausgeübt werden kann und zeigen ferner durch den dort enthaltenen Vergleich der Wirkungen der gleichen Sehrumpfmittel in der Hitze einerseits und bei Zimmertemperatur anderseits den praktischen Fortschritt des vorliegenden Verfahrens in den wichtigsten Belangen auf.
Die vorstehenden Tabellen zeigen folgendes :
In den in der beiliegenden Tabelle I beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 20 wurde gewöhnliehe Viskoseseide (Titer : 150 Denierin 24 Einzelfädchen, Trockenfestigkeit : 1.676 g, Nassfestigkeit : 0, 600 y, Dehnung : 24-2%, Elastizität : 8-2%) in Gestalt eines ungestreekten Stranges durch Eintauchen in das Sehrumpfmittel behandelt. (Siehe Tabelle I.)
In der beiliegenden Tabelle II war das Arbeitsgut im Laboratorium des Anmelders in Schwefelsäure von 550 Bé nach dem Verfahren des britischen Patentes Nr. 274521 gesponnene Viskoseseide. Behandlungsweise wie im Ausführungsbeispiel l bis 20.
Zwecks besseren Vergleiches werden im folgenden die physikalischen Konstanten des unbehandelten Materials angegeben. (Siehe Tabelle II.)
7% ige Natronlauge von Zimmertemperatur bringt den Glanz gewöhnlicher Viskoseseide und Lilienfeldseide vollständig zum Schwinden. Dieselbe Lösung bei 25 C angewendet, zerstört den Glanz nicht und beeinflusst die Trocken- und Nassfestigkeit kaum. Sie erhöht die Dehnbarkeit und Elastizität in hohem Grade.
8% ige Natronlauge bei Zimmertemperatur vernichtet den Glanz der gewöhnlichen Viskoseseide und der Lilienfeldseide vollkommen und bringt sie soweit zur Quellung, bzw. zur Lösung, dass eine vollkommene Verklebung der Faser erfolgt. Bei 100 C tut sie dem Glanz nichts, setzt die Trocken- und Nassfestigkeit bei gewöhnlicher Viskoseseide unwesentlich herab, erhält sie bei Lilienfeldseide auf der ursprünglichen Höhe, erhöht die Dehnbarkeit beider Seiten sehr beträchtlich, verändert die Elastizität der gewöhnlichen Seide kaum und erhöht die Elastizität der Lilienfeldseide sehr erheblich.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Behandlung mit 100 iger Lauge bei Zimmertemperatur bringt den Glanz gewöhnlicher Viskoseseide und Lilie. nfeldseide zum Schwinden und setzt die Trocken- und Nassfestigkeit beider Seiden in ausserordentlichem Ausmasse herab. Dadurch verliert die bei beiden Seiden hervorgerufene Erhöhung der Dehnbarkeit gänzlich ihren Wert. Die Behandlung mit piger Natronlauge bei 1000 C tut dem Glanz beider Seiden keinen merklichen Abbruch, setzt die Trocken-und Nassfestigkeit um ein Geringes herab und erhöht die Dehnbarkeit und Elastizität sehr bedeutend.
12% ige Natronlauge bei Zimmertemperatur bringt den Glanz bei beiden Seiden zum Schwinden und vermindert die Trocken- und Nassfestigkeit in kolossalem Masse. Ausserdem setzt sie die Elastizität gewöhnlicher Viskoseseide erheblich herab. Alle diese Umstände machen die Erhöhung der Dehnbarkeit vollkommen wertlos. Ganz anders bei 100 C : Der Glanz beider Seiden wird nicht beeinträchtigt, die Trocken- und Nassfestigkeit in nur geringem Masse beeinflusst, die Dehnbarkeit und Elastizität steigen erheblich.
Die Behandlung mit 15 iger Natronlauge bei 150 C beeinflusst den Glanz im ungünstigen Sinne und bringt die Trocken-und Nassfestigkeit sowie die Elastizität beider Seiden weitgehend zum Sinken. Die Steigerung der Dehnbarkeit wird dadurch illusorisch. Bei 100 C bleibt der Glanz erhalten, die Trocken- und Nassfestigkeit leiden unbeträchtlich, die Dehnbarkeit und Elastizität steigen bedeutend.
8% ige Natronlauge bei 15 C setzt den Glanz, die Trocken- und Nassfestigkeit gewöhnlicher Viskoseseide erheblich herab und hat auf die Elastizität keinen wesentlichen Einfluss, so dass die Erhöhung der Dehnbarkeit keine Bedeutung hat. Bei 100 C bleibt der Glanz erhalten, die Trocken- und Nassfestigkeit leiden wenig, die Dehnbarkeit steigt erheblich und die Elastizität sehr erheblich.
Die Behandlung mit 20 @iger Natronlauge bei Zimmertemperatur setzt den Glanz der gewöhnlichen Viskoseseide und denjenigen der Lilienfeldseide leicht herab. Die Trocken- und Nassfestigkeit leiden bei der gewöhnlichen Viskoseseide erheblich. bei der Lilienfeldseide wenig erheblich. Die Dehnbarkeit verbessert sich bei beiden Seiden, dagegen sinkt ihre Elastizität sehr bedeutend ; bei 100 C bleibt der Glanz beider Seiden unverändert, die Trocken-und Nassfestigkeit leiden minimal, die Dehnbarkeit und Elastizität steigen. Letztere bei der Viskoseseide um 100%.
22'5% ige Natronlauge bei Zimmertemperatur angewendet, beeinträchtigt den Glanz gewöhnlicher Viskoseseide, bringt ihre Trocken- und Nassfestigkeit in beträchtlichem Masse zum Sinken, ihre Dehnbarkeit zum Steigen, mindert aber ihre Elastizität. Bis 1200 bleibt der Glanz auf der alten Höhe, die Festigkeiten leiden wenig, die Dehnbarkeit und Elastizität steigen.
58% ige Natriumsulfidlösung (kristallisiert), bei Zimmertemperatur verwendet, setzt den Glanz gewöhnlicher Viskoseseide und der Lilienfeldseide herab, so dass der Zuwachs an Dehnbarkeit und Elastizität dadurch reichlich wettgemacht wird. Bei 100 C mit gleich starker Schwefelnatriumlösung behandelt, behalten beide Seiden ihren ursprünglichen Glanz bei. leiden in ihrer Trocken-und Nassfestigkeit kaum und erhalten einen erheblichen Zuwachs an Dehnbarkeit und Elastizität.
Behandelt man in gleicher Weise wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen aus gewöhnlicher Viskoseseide bestehende Kunstseidegewebe mit heissen, bzw. warmen Alkalilaugen oder Alkalisulfidlösungen, so ergibt sich beispielsweise folgendes : 5%ige Natronlauge, verwendet bei 150 C. setzt den Glanz sehr stark herab und macht den Griff steif und rauh. Bei 100 C bleibt der Glanz erhalten und bekommt einen überaus seidenähmichen Charakter. Der Griff ist sehr weich.
7% ige Natronlauge, bei 15 C angewendet, setzt den Glanz herab und erteilt dem Material einen steifen Griff. Dieselbe Lösung, bei 25 C angewendet, beeinflusst den Glanz nicht und erteilt dem Gewebe einen weichen Griff.
Bei Verwendung 20% niger Natronlauge bei Zimmertemperatur wird der Glanz beinahe vernichtet und der Griff rauh und steif. Bei 100 C verwandelt die 20%ige Natronlauge den metallischen Glanz in einen überaus seidenähnlichen und verleiht dem Griff grosse Weichheit.
EMI3.1
Der Griff wird sehr weich. Bei 100-140 C bekommen die Stoffe einen von echter Seide nicht zu unterscheidenden Glanz und einen weichen, knisternden Griff.
Selbst 74% ige Natronlauge bei 1500 C gibt den aus gewöhnlicher Viskoseseide bestehenden Geweben seidenähnlichen Charakter in jeder Beziehung.
58, 84 und 100%ige Lösungen von Natriumsulfid bei 100-150 C verleihen Geweben aus Zellulosekunstseide ebenfalls einen Glanz, der an den echter Seide herankommt, bzw. ihn erreicht, und einen sehr weichen Griff.
Was sehr wichtig ist : Die im Sinne der vorhergehenden Beispiele durchgeführte Behandlung von Kunstseidestoffen mit warmen oder heissen Alkalilaugen oder Alkalisulfidlösungen setzt ihre Neigung zur Bildung von Falten, die sich von selbst nicht glattlegen, herab oder bringt sie selbst zum Schwinden.
Führt man die in den vorhergehenden Beispielen beschriebene Behandlungsweise bei Kunstseidegeweben oder Gespinsten im gespannten Zustande durch, dann sind die Wirkungen des vorliegenden Verfahrens nicht so hoch : sie treten jedoch noch immer deutlich in Erscheinung.
<Desc/Clms Page number 4>
Beispiele für die Behandlung von Gespinsten und Geweben, die nicht aus Kunstfäden bestehen. sondern nur solche enthalten, ergeben sich nach den vorstehenden Beispielen von selbst. Dasselbe gilt von Stapelfaser.
Man kann also gemischte Gewebe oder Garne dem Verfahren unterwerfen, die aus merzerisierbaren Zellulosefasern (insbesondere Baumwolle) und Zelluloselninstseidefasern bestehen.
In den vorhergehenden Beispielen können statt der darin angegebenen Temperaturen der Natronlauge und der Natriumsulfidlösungen andere Temperaturen, beispielsweise beliebige Temperaturen zwischen 25 und 100 C, zur Anwendung kommen.
In den vorhergehenden Beispielen können auch Lösungen anderer alkalisch reagierender Sub-
EMI4.1
nehmen oder statt des Natriumsulfids ein anderes Alkalisulfid, z. B. Kaliumsulfid, oder eine starke Lösung von Trimethylsulfoniumhydroxyd oder eine starke Lösung von Tetramethylammoniumhydroxyd od. dgl.
Die Behandlung andrer Cellulose-Kunstseide als Viskoseseide, z. B. Kupferseide, bewegt sich in ähnlichen Bahnen.
Statt mit den Kunstfäden aus der heissen Alkalilösung direkt in Säure oder in ein saures Bad einzugehen, wie in den Beispielen beschrieben, kann man sie auch aus dem heissen Alkalibad in kaltes, warmes oder siedendheisses Wasser bringen (siehe etwa Beispiele 27. 22. 27 und 28) und, gegebenenfalls nach nachträglicher Säuerung, auswaschen und trocknen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Veredlung künstlicher Zellulosefäden (Viskosefäden. insbesondere Viskoseseide,
EMI4.2
dadurch gekennzeichnet, dass man die Fäden bei einer nicht unter 250 C liegenden Temperatur mit einer alkalisch reagierenden Substanz behandelt, die auf die Fäden eine Schrumpfungswirkung ausübt.