<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung matter künstlicher Gebilde aus Viskose.
Es ist bekannt, matte Gebilde mit höchster Deckkraft aus Viskose in der Weise herzustellen, dass man die Viskose mit anorganischen Pigmenten vermischt, welche bei der Ausfällung der Viskose in dem
Gebilde erhalten bleiben und dadurch dem Faden oder Film das glänzende und glasige Aussehen nehmen und ihn matt und undurchsichtig machen.
Da die Viskose bei der Herstellung der Gebilde aus äusserst feinen Öffnungen herausgedrückt werden muss, so ist es erforderlich, diese Pigmente in solcher Feinheit zu verwenden und in der Viskose in solch feine Verteilung zu bringen, dass die feinen Öffnungen beim Spinnprozess nicht verstopft werden.
Nun gelingt es wohl, Pigmente trocken zu fast kolloidaler Feinheit zu vermahlen, die den erforderlichen Feinheitsgrad darstellt ; diese feinen Teilchen, z. B. beim Titandioxyd, das vornehmlich wegen seiner grossen Deekkraft für die Mattierungszwecke Verwendung findet, haften aber gleichsam klebrig in Konglomeraten so fest aneinander, dass die Verteilung in der zähflüssigen Viskose ausserordentlich schwer ist und das Verspinnen einer Viskose, die mit dem trockenen Titandioxyd durch Rühren und Kneten vermischt würde, direkt unmöglich macht.
Man hat daher vorgeschlagen, die Viskose vor dem Verspinnen durch Filterpressen, die mit dichten Tüchern belegt werden, zu filtrieren, um durch die Filtrieroperation den feinen Verteilungsgrad zu erreichen ; aber auch dieses Verfahren führt nicht zum Ziele, da die Pressen verstopfen, wobei ein Teil des Titandioxydes zurückgehalten wird und dann die zuerst hindurchgegangene Viskose, je nach dem Durchlässigkeitsgrad der Pressen, mehr Titandioxyd enthält als die spätere, was zu Ungleichmässigkeiten führt, selbst dann, wenn man die Viskose nachträglich nochmals homogenisiert, da jede einzelne Charge, die nacheinander behandelt wird,
von der vorhergehenden abweicht und dann schon bei geringen Differenzen im Titangehalt infolge der ausserordentlichen Wirkungskraft desselben die verschiedensten Mattierungsgrade der gesponnenen Fäden resultieren. Abgesehen davon ist aber auch wegen des schnellen Verstopfens der Pressen und der häufigen Unterbrechungen ein Dauerbetrieb auf diese Weise nicht möglich.
Es wurde daher bereits vorgeschlagen, ausser Titandioxyd Substanzen wie z. B. Petroleum der Viskose beizumischen, die die Filtration der Mischungen erleichtern sollen. Gleichzeitig soll durch diesen Zusatz auch noch der Mattierungsgrad erhöht werden.
Die Filtrieroperation wird hier nicht ausgeschaltet und gibt dem Verfahren die gleiche Unsicherheit wie dem oben erläuterten. Es treten dieselben Erscheinungen auf wie bei dem Verfahren ohne zusätzliche Mittel, indem die Pressen schnell verstopfen ; die Masse muss, wenn jede Charge einen einheitlichen Matteffekt erbringen soll, nach dem Filtrieren auch hier nochmals homogenisiert werden, dabei hat man aber wieder die unangenehme Erscheinung, dass die einzelnen Chargen verschiedenartige Matteffekte hervorbringen.
Wenn auch ein Petroleumzusatz zu Viskose einen Matteffekt hervorzubringen vermag, so tritt dieser bei Gegenwart von Titandioxyd doch nicht in Erscheinung. In dieser Beziehung ist der Zusatz also bedeutungslos.
Dieses Verfahren bringt also weder Gleichmässigkeit in den Betrieb noch besondere Effekte in der Mattierung. Ein verhältnismässig grosser Gehalt an Petroleum bringt nur den Nachteil der Festigkeitserniederung der gesponnenen Fäden mit sich.
<Desc/Clms Page number 2>
Nun wurde auch schon vorgeschlagen, das Titandioxyd vor der Zugabe zur Viskose mit Flüssigkeiten zu vermischen, um die Homogenisierung mit der Viskose zu erleichtern.
Man hat hierzu z. B. einerseits Wasser resp. Lösungsm'ttel für die Spinnmasse, anderseits pflanzliche Öle, wieLeinöl, Olivenöl, empfohlen ; mit diesen soll das Pigment in einer Kugelmühle homogenisiert werden. Hiebei stellt sieh heraus, dass der Zusatz von Wasser lediglich eine Aufschlämmung liefert, also keine homogene Masse erzielt ; mit den Ölen, wie z. B. Leinöl, Olivenöl, erhält man erst bei ziemli h beträchtlichen Mengen verwendbare homogene Mischungen. Zusätze von Türkischrotöl, das als Dispersionsmittel empfohlen wird, bewirken keine Verbesserung.
Wasser und solche Flüssigkeiten, die sich in der Viskose lösen, als Träger für das Pigment verwendet, haben wohl den Vorteil, dass sie sich beim Spinnen aus dem Faden abscheiden, also an sieh einen Matteffekt nicht hervorrufen, und einen Faden liefern sollten, der in bezug auf Festigkeit besser ist als ein solcher, der ausser dem Pigment, z. B. Titandioxyd, noch andere Fremdkörper enthält. Merkwürdigerweise macht man aber die Beobachtung, dass der Spinnvorgang bei der Verwendung solcher Körper nicht immer günstig verläuft, selbst wenn die Mischung mit dem Titandioxyd anscheinend gleichmässig war, und dass die Festigkeiten der gesponnenen Fäden oft nicht die erwartete Höhe erreichen und die Qualitätsausbeute ungenügend ist.
Dies liegt eben an der Schwierigkeit, die erforderliche gleichmässige Verteilung der einzelnen Partikelchen zu erreichen.
Von den pflanzlichen Ölen benötigt man beträchtliche Quantitäten, um mit diesen das Titandioxyd gut vermischen zu können. Die Verwendung dieser Methode bringt den Nachteil mit sieh, dass der aus einer Viskose mit derartigen Zusätzen gesponnene Faden in seinen Festigkeitseigensehaften durch die grosse Menge Fremdkörper ungünstig beeinflusst wird. Schon die Anwendung des Titandioxydes schwächt die Faser, das nur als Hilfsmittel vorhandene Öl setzt weiter die Festigkeit herab, was natürlich die Qualität der Seide beeinträchtigt. Dieses Verfahren leidet aber auch daran, dass die pflanzlichen Öle zufolge ihrer verseifbaren Eigenschaften leicht Veränderungen unterworfen sind und die Seide, die solches Öl enthält, beim Lagern in der Qualität zurückgeht.
Es ist nun nicht möglich, nach diesem Verfahren Kohlenwasserstoffe, z. B. flüssiges Paraffin, Petroleum, Benzin, Pinen, Tetralin, Dekalin u. dgl., die als Zusätze in der Mattseidetechnik bereits
EMI2.1
da von diesen Körpern derartig viel benötigt würde, dass nur ein Faden mit absolut minderwertigen Eigenschaften erzielt würde : auch ein Zusatz von Türkisehrotol ändert an diesen Mengenverhältnissen nichts.
So würde man von diesen Substanzen fast das Dreifache vom Gewicht des Titandioxydes benötigen. um eine einigermassen fliessende Paste zu erhalten, die mit Viskose emulgiert wäre, was von vornherein ein solches Verfahren zum Misslingen verurteilen würde. Es gelingt aber in den meisten Fällen auch da noch nicht, einwandfreie homogene Massen herzustellen.
Es wurde nun die überraschende Tatsache gefunden, dass gerade diese obengenannten Kohlenwasserstoffe, die sich mit dem Titandioxyd nur äusserst schwer, u. zw. in bedeutend ungünstigeren Verhältnissen als die fetten Öle vermischen lassen, mit Leichtigkeit und dazu, unter gleichen Bedingungen verglichen, viel leichter als die Öle mit Titandioxyd zu fliessenden Pasten zu verarbeiten sind, wenn man diesen Körpern eine geringe Menge an sulfoniertem Mineralöl zusetzt. Man erhält dabei mit den einfachsten Mitteln und in kurzer Zeit absolut homogene Massen, die äusserst leicht mit Viskose zu emulgieren sind. Die Verteilung ist dabei eine derartig feine, dass jede Art Homogenisierungsfiltration, wie sie bei den meisten Verfahren vorgeschrieben wird, entfallen kann.
Diese Verhältnisse sind um so überraschender. als ein gleiches Verfahren bei fetten Ölen diesen Effekt nicht ergibt.
Bei der Vermischung von Titandioxyd mit verschiedenen Mitteln im Verhältnis 1 : 1 erhält man folgende Effekte :
EMI2.2
<tb>
<tb> Ohne <SEP> Zusatz <SEP> an <SEP> sul- <SEP> Mit <SEP> 20u/"'-1l1foniertem
<tb> foniertem <SEP> Mineralöl: <SEP> Mineralöl <SEP> versetzt:
<tb> Leinöl <SEP> Masse <SEP> halbfest <SEP> Masse <SEP> kaum <SEP> flüssiger
<tb> Olivenöl <SEP> Masse <SEP> halbfest <SEP> Masse <SEP> kaum <SEP> flüssiger
<tb> Erdnussöl <SEP> Masse <SEP> halbfest <SEP> Masse <SEP> kaum <SEP> flüssiger
<tb> Erdnussöl <SEP> Masse <SEP> halbfest <SEP> Masse <SEP> kaum <SEP> flüssiger
<tb> Ricinusöl.....................
<SEP> Masse <SEP> halbfest <SEP> Masse <SEP> kaum <SEP> flüssiger
<tb> Olein <SEP> Masse <SEP> halbflüssig <SEP> Masse <SEP> halbflüssig
<tb> Flüssiges <SEP> Paraffin <SEP> Masse <SEP> fest, <SEP> trocken <SEP> Masse <SEP> sehr <SEP> flüssig
<tb> Benzin <SEP> Masse <SEP> fest, <SEP> trocken <SEP> Masse <SEP> sehr <SEP> flüssig
<tb> Petroleum, <SEP> Masse <SEP> fest, <SEP> trocken <SEP> Masse <SEP> sehr <SEP> flüssig
<tb> Benzol <SEP> Masse <SEP> fest, <SEP> trocken <SEP> Masse <SEP> sehr <SEP> flüssig
<tb> Pinen......................... <SEP> Masse <SEP> fest, <SEP> trocken <SEP> Masse <SEP> sehr <SEP> flüssig
<tb> Dekalin.......................
<SEP> Masse <SEP> fest, <SEP> trocken <SEP> Masse <SEP> sehr <SEP> flüssig.
<tb>
Man ersieht hieraus, dass gerade die bisher zur Herstellung von Pigmentpaste für Mattseide-
EMI2.3
<Desc/Clms Page number 3>
zeigen, die für sich allein nicht verwendbaren und bisher auch nicht benutzten Körper aber dazu in überraschendem Gegensatz stehen.
Das diesen Körpern zugesetzte sulfonierte Mineralöl bewirkt beim Verrühren mit dem Pigment
EMI3.1
Dispersion noch nicht ausreicht, sondern nur eine grobe Verteilung bewirkt, tritt sogar beim Stehen eine Nachdispersion ein, d. h. die grob gemischte Masse wird durch blosses Stehen glatt, wohingegen bei den fetten Ölen selbst bei Zusatz von sulfoniertem Mineralöl durch blosses Stehen der Dispersionsgrad nicht verändert wird. Die Dünnflüssigkeit und Glätte der Masse beruht darauf, dass keine Konglomerate von Teilchen mehr vorhanden sind, sondern alles gleichmässig in seine Einzelbestandteile aufgelöst ist.
Durch die Dispersionskraft des sulfonierten Mineralöles wird trotz der geringen Menge des angewandten Kohlenwasserstoffes jedes kleinste Teilchpn des Titandioxydes für sich von einer Hülle von Kohlenwasserstoff umgeben und in dieser Form erst, in der der Kohlenwasserstoff als Träger wirkt. ist es möglich, das Titandioxyd der Viskose einwandfrei gleichmässig beizumischen.
Wird diese mit sulfoniertem Mineralöl angesetzte Masse zur Viskose gegeben, verteilt sie sich beim Rühren darin schnell zu glattem Aussehen, im Gegensatz zu einer Masse, die aus den pflanzlichen Ölen unter Zusatz von sulfoniertem Mineralöl angesetzt wurde, die der Viskose ein mehr oder weniger griessiges Aussehen verleiht, das erst nach längerem Rühren und Filtrieren verschwindet und dann bei der Ruhezeit, die für dieEntlüftung erforderlich ist, und während dem Spinnen doch noch einen Bodensatz geben kann. Viskosen, die mit den mit sulfoniertem Mineralöl angesetzten beispielsweise genannten Körpern emulgiert sind, bleiben auch bei kurzem Mischen ohne eineFiltration gleichmässig, dabei bodensatzfrei und spinnfähig.
Durch das aussergewöhnliche Dispergierungsvermögen des sulfonierten Mineralöles verkürzt es die Rührzeit bei dem Verfahren, dabei kann die nachträgliche Filtration fortfallen, und man braucht weniger Material, da die Pigmentoberfläche proportional dem Dispersionsgrad wächst. Faule Stellen im Faden, die bei andern Methoden infolge der unvollständigen Aufschliessung der Konglomerate in Einzelteile auftreten, sind hier nicht zu beobachten.
Man hat hiedureh den ausserordentlichen Vorteil erreicht, einer Viskose jeden gewünschten Gehalt an Titandioxyd ohne Schwierigkeiten homogen einzuverleiben : dabei benötigt man an Hilfsstoff nur
EMI3.2
den Einfluss nicht ausüben kann. Das Quantum an Hilfsstoff ist bei dieser Arbeitsweise ein so geringes. dass es an sich eine Mattwirkung in einem Kunstseidefaden kaum hervorrufen würde. Es ist jeder Über- schuss an Fremdkörpern, der an sich gegenüber Titandioxyd überhaupt nur schwach wirksam ist, vermieden ; und es kann der Zusatz an Titandioxyd dadurch naturgemäss entsprechend erhöht werden und in volle Wirksamkeit treten.
Dieses Verfahren ermöglicht also nicht nur eine Betriebssicherheit bei der Herstellung der Titanmattseide, sondern auch die Herstellung von Fäden mit edelmattem Glanz bis zu solchen mit vollem Baumwollcharakter, ohne jede Spur von Glanz infolge der grossen Mengen Titandioxyd, die der Viskose danach einverleibt werden können, und dies ohne jede Schwierigkeit, sondern erreicht auch die Herstellung eines qualitativ hochstehenden Produktes, da dessen Festigkeitseigenschaften normale sind und dessen Mattierungsgrad konstant gleichmässig gehalten werden kann. Es arbeitet mit billigen Hilfsstoffen und noch dazu mit dem geringsten Aufwande ; Verluste an Material, die die Filtrationsmethode zwangsläufig mit sich bringt, sind hier ausgeschlossen.
Beispiel l : 120 g Titandioxyd werden mit 50 g flüssigem Paraffin, dem 10 g sulfoniertes Mineralöl zugesetzt sind, innig vermischt ; die erhaltene Paste wird mit 300 kg Viskose des erforderlichen Reifegrades emulgiert und homogenisiert. Nach dem Entlüften wird die Viskose in üblicher Weise versponnen.
Es resultiert ein schwach matter Faden.
EMI3.3
Es resultiert ein stark matter Faden.
In entsprechender Weise können gleiche Viskoseemulsionen auf Filme verarbeitet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung matter künstlicher Gebilde aus Viskose unter Verwendung von dispergierten Pigmenten, wie Titandioxyd, dadurch gekennzeichnet, dass man der Viskose eine Pigmentdispersion zusetzt, die dadurch erhalten wurde, dass man das Pigment in flüssigen Kohlenwasserstoffen unter Zusatz von sulfoniertem Mineralöl als Emulgator zu einer pigmentreiehen, glatten kolloidalen Dispersion dispergiert.