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Verfahren zum Herstellen von künstlichen Gebilden, wie Kunstfäden u. dgl., aus alkalischen Kasein-oder ProteinISsungen.
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Kunstfäden hatten bis jetzt als Textilfaser einen geringen Wert, da sie nur eis-eel r gerirge Fertigkeit besassen.
Versuche, die Festigkeit durch Spannen des frisch entstehenden Fadens zu erhohen, wie dies z. B. bei Viskose- oder Kupferoxydammoniak-Seide üblich ist, haben beim Verspinnen von Proteinlösungen keine besondere Wirkung gezeitigt, weil hier der spinnende Faden eine viel geringere Festigkeit hat, so dass kleine Verstreckungen schon zum Auftreten von Fadenbrüehen Anlass geben.
Zwar hat man versucht, die Fäden schon während des Spinnens durch Zusatz von Formaldehyd mehr oder weniger zu härten, dabei erhält man jedoch Fäden mit zu niedriger Dehnung. Auch ist das Arbeiten mit Formaldehyd enthaltenden Spinnbädern sehr unangenehm.
Man hat weiterhin Kondensationsprodukte aus Naphtalinsulfosäuren und Formaldehyd sowie verschiedene sulfurierte Kohlenwasserstoffe bei der Herstellung von künstlicher Seide, Filmen, Bändchen aus Viskose zusätzlich zum Fällbade gegeben. Derartige Zusätze zum Fällbad sollen bei der Herstellung von Viskosekunstseide zur Erhöhung des Glanzes und des weichen Griffes dienen.
Es ist nun gefunden worden, dass man eine bedeutende Verbesserung der Fäden, Bänder, Filme usw. erzielen kann durch Anwendung von Spinnbädern, welche Kondensationsprodukte von aromaischen Verbindungen und Aldehyden enthalten, im besonderen durch Sulfonierung von Kupplungprodukten aromatischer oder hydroaromatischer Verbindungen bzw. deren Oxy-, Amino-oder Chlorabkömmlingen usw. mit Formaldehyd oder andern Aldehyden erhaltene Kondensationsprodukte, zweckmässig die in Wasser löslichen Methylenverbindungen, z.
B. die Dioxydiphenylmethandisulfonsäure (erhalten durch Einwirkung von Formaldehyd auf Phenolsulfonsäure), weiter Kondensationsprodukte von Tetrahydronaphtalin-Sulfonsäure, von Amino-Sulfonsäuren oder Oxy-Amino-Sulfonsäuren der Naphtalin-oder Anthracenreihe mit Formaldehyd u. dgl.
Derartige Stoffe haben im Spinnbad eine andere Wirkung als freie Aldehyde, da sie die Aminogruppen der Proteine nicht angreifen. Es ist daher noch eine besondere Nachbehandlung mit freien Aldehyden zur Härtung erforderlich.
Infolge der gerbenden Wirkung wird der spinnende Faden jedoch fester, so dass man eine höhere Verstreckung anwenden kann, was eine stärkere Orientierung der Mizellen und eine höhere Festigkeit zur Folge hat.
In der Praxis wird es im allgemeinen nicht notwendig sein, die reinen Kondensationsprodukte zu benutzen, sondern man kann auch das nicht gereinigte Reaktionsprodukt dem Spinnbad hinzufügen.
Ausser den genannten gerbend wirkenden Verbindungen kann das Spinnbad zugleich lösliche Salze, wie Natrium-, Ammonium-, Zinksulfat u. dgl. enthalten. Die Säurekonzentration kann man in weiten Grenzen abändern, indem man die sauren Kondensationsprodukte mehr oder weniger neutralisiert oder anderseits Säure hinzufügt. Weiter kann man Stoffe, wie Glyzerin, Zucker u. dgl. dem Spinnbad zusetzen.
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von 90 Bohrung versponnen. Nachdem der Faden eine Strecke von etwa 60 cm im Spinnbad zurückgelegt hat, lässt man eine Spannung von z. B. 25 g darauf einwirken. Hiedurch wird eine bedeutende Erhöhung der Festigkeit erzielt. Beim Spinnen unter gleichen Bedingungen ohne Zusatz des Kondensationsproduktes von Formaldehyd und Kresylsulfonsäure zum Bade reisst der Faden.
Der Faden wird dann mit einer 10%igen Lösung von Formaldehyd nachgehärtet, ausgewaschen und bei nicht zu hoher Temperatur getrocknet. Die Härtung kann unmittelbar im Anschluss an das Spinnen oder einige Zeit später erfolgen. Der Faden ist geschmeidig und hat eine Festigkeit, welche sogar die von Sehafwolle übertrifft.
Es hat sich nun weiter herausgestellt, dass man als gerbende Stoffe an Stelle der vorerwähnten Kondensationsprodukte auch gewöhnliche aromatische Sulfonsäuren velwenden kann. So kommen in Betracht Mono-oder Polysulfonsäuren aromatischer oder hydroaromatischer Kohlenwasserstoffe, gegebenenfalls deren Verbindungsprodukte mit aliphatischen Alkoholen, weiter Sulfonsäuren von aromatischen oder hydro aromatischen Mono- oder Polyoxyverbindungen von Oxoverbindungen, Carbonsäuren usw., z. B. Naphtalin-Sulfonsäure, Tetralin-Sulfonsäure, Toluolisopropyl-Sulfonsäure, Phenol-Sulfonsäure, Cyclohexanon-Sulfonsäure, Benzoesäure-Sulfonsäure usw.
Statt freier Sulfonsäuren können oft ebensogut die Reaktiongemische der Komponenten, aus welchen die Sulfonsäure hergestellt werden kann, angewendet werden.
In Kombination mit diesen Stoffen können verschiedene Salze, Zucker, Mineralsäuren oder organische Säure usw. den Spinnbädern zugesetzt werden. Im allgemeinen haben die Sulfonsäuren der Mono-oder Polyoxyverbindungen den Vorteil einer höheren Löslichkeit, wenn Salze vorhanden sind.
Diese Zusatzstoffe bieten auch den Vorteil, dass sie einfach und billig herzustellen sind ; sie haben auch schon bei niedrigerer Konzentration eine Wirkung, welche die der erwähnten Kondensationprodukte sogar übertrifft. Auch ergibt sich eine merklich erhöhte Festigkeit des frisch gesponnenen Fadens, und die Abzugsgeschwindigkeit kann gesteigert werden.
Beispiel 2 : Aus Magermilch ausgeschidenes Kasein wird mit 14% igem Ammoniakwasser zu einer 16% igen Kaseinlösung gelöst. Diese Lösung wird in einem Spinnbad folgender Zusammensetzung bei 45 versponnen :
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<tb> Na2S04............................. <SEP> 10 <SEP> Gewichtsprozent
<tb> ZnS04.............................. <SEP> 10 <SEP> Gewichtsprozent
<tb> Eresolsulfonsäure.................... <SEP> 3 <SEP> Gewichtsprozent
<tb> Schwefelsäure....................... <SEP> 3 <SEP> Gewichtsprozent
<tb>
Die Vorspannung, welche man dem Faden im Spinnprozess bei Anwendung der bezeichneten Sulfonsäure geben kann, ist höher, als wenn die genannten Zusatzstoffe nicht vorhanden wären, und aus diesem Grunde kann auch die Spinngeschwindigkeit merklich gesteigert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen von künstlichen Gebilden, wie Kunstfäden u. dgl., aus alkalischen Kasein-oder Proteinlösungen unter Verwendung saurer Spinnbäder, dadurch gekennzeichnet, dass den sauren, insbesondere salzhaltigen Spinnbädern Kondensationsprodukte von aromatischen Verbindungen und Aldehyden, die beispielsweise durch Sulfonierung von Kupplungsprodukten aromatischer oder hydroaromatischer Verbindungen bzw. deren Oxy-, Amino-oder Chlorabkömmlingen mit Formaldehyd und andern Aldehyden entstehen, zugesetzt werden, und dass das künstliche Gebilde sogleich oder später einer härtenden Nachbehandlung mittels Formaldehyd od. dgl. unterworfen, ausgewaschen und getrocknet wird.