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,'Verfahren zur Herstellung von künstlicher Seide von hoher Festigkeit und hoher Dehnung aus Viskose.
Die Viskosekunstseiden, die unter Streckung in Spinnbädern mit einem hohen Gehalt an titrerbarer Säure hergestellt werden, haben eine niedrige Dehnbarkeit. Diese niedrige Dehnbarkeit hat geringe Anfärbbarkeit zur Folge und verursacht auch sonst Schwierigkeiten bei der Verarbeitung der Kunstseiden. Deshalb wurde versucht, den festen fertigen Kunstseiden durch Nachbehandlung mit schrumpfenden und quellenden Mitteln eine erhöhte Dehnung zu geben.
Mit österr. Patent Nr. 129738 ist zum erstenmal ein Verfahren beschrieben, das erlaubt, einem Kunstseidenfaden hoher Festigkeit schon bei der Herstellung eine Dehnung von 11 bis 15% zu verleihen. Bei jedem Verfahren wird so gearbeitet, dass man den unter Streckung gesponnenen Faden bei dem Auswaschen der Säure mit Wasser oder andern wässerigen Flüssigkeiten durch völlig spannungsloses Durchhängen frei schrumpfen lässt und ihn dann nach der Schrumpfung wieder einer Streckung aussetzt, die zu dem gewünschten Titer führt.
In Fortbildung dieses Verfahrens wurde gefunden, dass zur Erzielung von Seide hoher Festigkeit und hoher Dehnung jede Methode geeignet ist ; die den in einem stark sauren Fällbad gesponnenen Faden während des Herstellungsverfahrens nach vorangegangener mehr oder minder starker Streckung um einen bestimmten Betrag schrumpfen lässt. Eine Schrumpfung des Fadens wird schon durch das bei Verwendung stark saurer Bäder unbedingt notwendige Auswaschen der starken Säure aus dem frisch gesponnenen Faden herbeigeführt, wenn dieses Auswaschen unter geeigneten, im nachfolgenden näher beschriebenen Bedingungen erfolgt.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird der Faden nach seiner Bildung im Spinnbad zunächst in einer ersten Phase einer Streckung unterworfen und nach erfolgter Streckung in einer zweiten Phase um einen bestimmten Betrag entspannt, wobei dafür Sorge getragen wird, dass in der Streckphase jede Behandlung des Fadens mit Wasser oder einer andern für den frisch gesponnenen Faden schrumpfen wirkenden Flüssigkeit vermieden und erst während der Entspannungsphase eine solche Flüssigkeit zur Einwirkung auf den Faden gebracht wird. Hiebei soll der Faden in der zweiten Phase nicht völlig frei schrumpfen, sondern das Mass der Schrumpfung soll auf einer bestimmten, während des Spinnvorganges gleichbleibenden Höhe gehalten werden.
Um eine Erhöhung der Dehnung des Fadens zu erreichen, ist es unbedingt notwendig, dass der Faden, während er zum ertenmal mit einer schrumpfen wirkenden Flüssigkeit behandelt wird, eine Längenverkürzung erleiden kann. Dies ist nur möglich, wenn die erste Behandlung mit Sehrumpfmitteln den nicht unter Spannung gehaltenen Faden trifft. Bei einer Behandlung des Fadens mit Sehrumpf- mitteln, während er auf einer Walze aufliegt, die zum Strecken des Fadens benutzt wird, kann sich beispielsweise die Längenverkürzung nicht auswirken. Infolgedessen wird eine Erhöhung der Dehnung durch eine solche Massnahme nicht herbeigeführt. Hingegen ist es möglich, eine längenverkürzende Schrumpfung durchzuführen, während der Faden lose auf einer Walze aufliegt.
Dies wird erreicht, wenn die Walze, auf welcher der Faden mit Flüssigkeit behandelt wird, sich mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit dreht als die vorangehende Lieferwalze.
Das Problem, die Dehnung zu erhöhen, besteht nur bei hochfester Viskoseseide, die eine Festigkeit
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Konzentration benutzt, wie sie bei'der Herstellung von Fäden normaler, handelsüblicher Festigkeit und normaler Dehnung gebraucht werden, so tritt unter den gleichen Bedingungen die Erhöhung der Dehnung durch Schrumpfenlassen des frisch gesponnenen Fadens nicht oder nur in sehr beschränktem Masse ein. Für den Schrumpfprozess ist schon Wasser, besonders aber warmes Wasser ein geeignetes Schrumpfmittel, da ein Faden, der in einem sehr sauren Bad gesponnen wird, schon in Wasser stark schrumpft. Die Verkürzung der in stark sauren-'Bädern gesponnenen Fäden durch Schrumpfung beträgt z.
B. bei Verwendung von heissem Wasser als Schrumpfbad 15-30%, ja sogar bis 50% der ursprünglichen Länge. Aber auch stärker wirkende-Schrumpfmittel, wie verdünnte Lösungen von Alkalien oder von hydratisierenden Salzen, sind brauchbar. An Stelle eines Behandlungsbades, durch welches der Faden geführt wird, kann in allen Fällen eine Berieselung des Fadens mit der Schrumpfflüssigkeit treten.
Die Streckung der Fäden vor Einwirkung der Schrumpfflüssigkeit kann auf jede bekannte Weise herbeigeführt werden. Sie kann mit Stäben oder Rollen oder mit angetriebenen Walzen geschehen ; sie kann aber auch durch Verwendung langer Bad-oder Luftstrecken oder durch die Wahl einer im Vergleich zur Stoffzufuhr hohen Abzugsgeschwindigkeit bewirkt werden.
Bei. Ausübung des Verfahrens hat sich gezeigt, dass nicht jede Viskoselösung in gleicher Weise
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schliesslich ohne Spannung auf die Sammelvorrichtung zu leiten. Endlich soll auch eine Behandlung der Fäden mit einer Flüssigkeit bei dem Verfahren dieser Patentschrift vorgenommen werden. Aber mit dem Verfahren der schweizerischen Patentschrift Nr. 139474 ist trotzdem ein Faden mit hoher Dehnung nicht zu erreichen, weil der Faden die erste Flüssigkeitsbehandlung erfährt, während er noch unter Spannung befindlich ist. Ein unter Spannung mit Wasser oder einer ändern schrumpfend wirkenden Flüssigkeit behandelter, frisch gesponnener Faden schrumpft auch bei einer weiteren Einwirkung einer solchen Flüssigkeit auf. den entspannten Faden nicht. mehr in dem zur Erreichung'des angestrebten Effektes notwendigen TMasse.
Der Effekt des Verfahrens vorliegender Erfindung kommt, wie festgestellt wurde, nur dann zustande, wenn der Faden ohne jede Einwirkung einer schrumpfenden Flüssigkeit
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behandelt Wird.
Zur Ausführung'des Verfahrens können beispielsweise Spinnyorrichtungen verwendet werden, wie sie in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind.
In Fig. 1 ist die Spinndüse, die im Bad untergetaucht ist, mit a, die Streckvorrichtung, bestehend aus gegeneinander versetzten Glasstäben, mit b bezeichnet. Der Abzug des Fadens wird durch eine Rolle oder Galette c bewerkstelligt, um die der Faden zur Vermeidung des-Gleitens'zweimal geführt wird. Der gestreckte Faden wird dann in einem Behälter d der Wirkung eines. Quellmittels. ausgesetzt, indem
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Nach eingetretener Schrumpfung wird der Faden von. der Walze g mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit abgezogen, als er von c geliefert wird, wobei aber darauf Wert gelegt wird, dass der Faden noch an den Glasstäben bzw. Rollen im, Schrumpfbäd leicht anliegt. Mit h ist ein Spinntopf bezeichnet, in dem der FÅaden gesammelt wir-d.
Fig. 2. Mit a'ist die Spinndüse mit t die Streckvorrichtung, die aus Glasstäben besteht, mitc die Abzugswalze bezeichnet. i stellt eine-Rinne dar, in welcher. das Schrumpf-oder Quellmittel zur
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gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit so angetrieben wird, dass sie den Faden um einen bestimmten 'Betrag langsamer aus dem Bade zieht, als er von der Walze e. geliefert wird.
Fig. 3. Der Fäden verlässt. die Spinndüse a und wird durch eine Walze e unter. Verstreckung abgezogen. Von. dieser Walze c wird der Faden zur Galette m geführt, die eine geringere Umfangs- geschwindigkeit besitzt als'die erste Walze e. Die Galette : m taucht mit ihrem unteren Endein die
Schrumpfflüssigkeit ein. Nach Verlassen der Galette m wird der Faden noch über eine nicht angetriebene
Leitrolle n durch den Spinntrichter in den Zentrifugentopf A. geführte.
Fig. 4. Der die Düse a verlassende Faden wird zwecks Verstreckung über eine Anzahl gegen- einander versetzter Glasstäbe geführt und durch die Walze. c, um welche der Faden in einer oder mehreren
Windungen geführt ist,.. abgezogen. Auf dem Wege von c nach k wird dem Faden die Möglichkeit gegeben zu schrumpfen, was dadurch erreicht wird, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Aufwickelwalze k geringer
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