AT159792B

AT159792B - Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Kunstseide, Kunstspinnfasern, Roßhaar, Bändchen, Filme u. dgl., aus alkalischen Kaseinlösungen.

Info

Publication number: AT159792B
Authority: AT
Original assignee: Vermoegensverwertung Ag F
Priority date: 1937-11-13
Filing date: 1937-11-13
Publication date: 1940-11-11

Description

Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Kunstseide, Kunstspinnfasern, Rosshaar,
Bändchen, Filme u. dgl., aus alkalischen Kaseinlösungen.

Gegenstand des vorliegenden Verfahrens ist die Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Kunstseide, Kunstspinnfasern, Rosshaar, Bändchen, Filme u. dgl., aus alkalischen Kaseinlösungen nach dem Trockenspinnverfahren, wobei der Spinnkanal mit Dämpfen von Aldehyden, beispielsweise Formaldehyd, und bzw. oder mit Dämpfen von organischen oder anorganischen Säuren, einzeln oder im Gemisch, beschickt wird. Hiebei werden der Spinnmasse Stoffe zugesetzt, die unter sich bzw. mit dem Kasein oder mit beiden durch Einwirkung weiterer in den Troekenspinnschacht eingebrachter Stoffe zur Polymerisation oder Kondensation zwecks Bildung unlöslicher Verbindungen gebracht werden.

Hiebei können gegebenenfalls noch Katalysatoren zur Beschleunigung dieser Reaktion
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Eine besondere Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der herzustellenden Produkte wird bei der Behandlung der Produkte mit phenolhaltigen oder ähnlichen Verbindungen erreicht, die man auch schon im unfertigen Zustand einwirken lassen kann, die aber auch auf das geformte Produkt zur Einwirkung gebracht werden können, das beispielsweise hauptsächlich aus Kasein besteht, wobei man auch noch Aminogruppen oder Aminoessigsäurereste durch die erwähnte Kondensationsreaktion einverleiben kann.

Die Einwirkung aller dieser Stoffe, wie beispielsweise auch Acetaldehyd,
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Stoffe in feinster Verteilung zur Einwirkung bringen, insbesondere dann, wenn die für die Verdampfung oder Sublimation erforderliche Temperatur aus Gründen der Erhaltung des herzustellenden Gebildes nicht erreicht werden kann. Die Verwendung möglichst konzentrierter und dickflüssiger Kaseinlösungen beim Troekenspinnverfahren ist zu empfehlen. Im Spinnkanal können neben den schon mitgeteilten Dämpfen oder Suspensionen noch Gemische von Dämpfen von Aldehyden und Säure zur Einwirkung kommen. Als Säuredämpfe können sowohl Dämpfe organischer Säuren als auch flüchtiger anorganischer Säuren benutzt werden.

Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, wässrige Lösungen von Kasein in mehr oder weniger konzentrierten Harnstofflösungen nach dem Nassspinnverfahren zu verarbeiten, wobei der Kaseinlösung gegebenenfalls noch polymeres Glyoxal oder andere Spinnhilfsmittel zugefÜgt werden, beispielsweise auch Formaldehyd. Es wurde aber festgestellt, dass schon wenige Tropfen Formaldehyd die Kaseinlösung inhomogen und unverspinnbar machen. Auch die Verarbeitung von Kasein-PhenolMischungen ist schon vorgeschlagen worden, ohne dass nähere Angaben darüber vorliegen, wie derartige Lösungen ausgefällt werden sollen. Es hat sich aber gezeigt, dass Kasein-Phenol-Lösungen nach den bisher bekanntgewordenen Spinnmethoden nicht zu brauchbaren Produkten verarbeitet werden können.

Weiterhin ist auch vorgeschlagen worden, die aus Lösungen von Albumin in Ameisensäure erhältlichen sehr brüchigen Produkte durch Einverleibung von Kondensationsprodukten von Phenol und Formaldehyd in ihren Eigenschaften zu verbessern. Schliesslich ist durch die britische Patent-
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zur Kaseinspinnlösung zugesetzt worden ist. Die Einwirkung dieses Stoffes auf den gesponnenen Faden im Spinnkanal ist dadurch aber nicht nahegelegen. Allen diesen Vorschlägen gegenüber hat
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und die andere Komponente im Spinnkanal in vergastem, verdampftem oder sublimiertem Zustand im Trockenspinnverfahren zur Einwirkung zu bringen.

Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung wird nachstehend an Hand ausführlicher Beispiele illustriert :
1. Gewöhnliche Magermilch wird bei einer Temperatur von 350 C mit verdünnter Schwefelsäure bis zur Erreichung eines pH-Wertes von 4. 6 versetzt und nach etwa einer Stunde die Molke vom Quarg abgezogen. Der so gewonnene Quarg wird dann in heissem Wasser suspendiert, mit soviel
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nach zwei Stunden abfiltriert und getrocknet.

1'7 kg dieses Kaseins werden in 4'4l Wasser angeteigt und nach Zusatz von 5'6l Ammoniak (25%ig) sechs Stunden gut gerührt. Die so hergestellte Spinnlösung kann in üblicher Weise filtriert und entlüftet werden.

Die Spinnlösung wird in einen beheizten Spinnschacht mit einer Länge von 3 bis 4 m und einem Durchmesser von 10 bis 20 cm eingesponnen. Die Temperaturen im Sehaeht müssen so eingestellt werden, dass diese im oberen Sehaehtteil in der Nähe der Düse beispielsweise 200-2500 C und im unteren Sehaehtteil etwa 80-100 C betragen, d. h. die Schachttemperatur soll in Richtung des Fadenzuges abnehmen. Der gebildete Kaseinfaden lässt sich im allgemeinen mit einer Geschwindigkeit von 200 bis 400 auf für diese Zwecke geeignete Wickelorgane aufspulen.

Als Spinndüsen können

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! die Strömungsgeschwindigkeit bei einem Sehaehtdurchmesser von 10 cm etwa 1 niisek beträgt. Die
Absaugung der Dämpfe erfolgt am unteren Ende des Schachtes.

Die Nachbehandlung und Härtung der Faser kann in an sich bekannter Weise durchgeführt
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zunehmen, indem man der Heissluft in geeigneter Weise (z. B. durch Injektorwirkung) die härtenden Agenzien, ferner z. B. Formaldehyd bzw. Acetaldehyd oder Furfural u. dgl. zuführt. An Stelle oder neben den genannten Stoffen können auch noch andere vergaste, sublimiert oder dampfförmige
Stoffe, wie z. B. Phthalsäureanhydrid, Phenoldämpfe, Halogenwasserstoffsäuren, schweflige Säure,
Kohlensäure, Ameisensäure, Glyoxal, Stearyloxyphenylisocyanat, Dodecylthioisocyanat, wie über- haupt höhere Alkyl-oder cyclisch substituierte Isocyanate, gegebenenfalls mit heterogenen Atomen im Alkyl-oder eyelischen Rest, ferner quaternäre Ammoniumverbindungen, die z.

B. erhalten werden aus tertiären Basen mit Urethanen höherer Fettalkohole und aus N-haltigen Umwandlungsprodukten höherer Fettsäuren mit Formaldehyd, einzeln oder im Gemisch, usw. in den Spinnkanal eingeführt werden.

2. Die Herstellung des hier verwendeten Faserkaseins erfolgt in der Weise, dass man bei 20 C
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von 30 Minuten erfolgt der Zusatz von weiterer Schwefelsäure bis zu einem pH-Wert von 2'8. Hierauf wird das Ganze innerhalb einer halben Stunde auf 45 J C erhitzt, absitzen gelassen, der von der Molke
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NaOH im Liter) und 1155 cm3 Wasser versetzt und gerührt. Nach 6 Stunden fügt man unter weiterem Rühren innerhalb 3 Stunden 3'75 l Natronlauge (8 g NaOH/l) zu. Die so hergestellte Spinnlösung wird filtriert, entlüftet und ist nach einer Reifezeit von 2 bis 3 Tagen bei 200 C spinnfertig.

Das Verspinnen dieser Lösungen erfolgt im grossen und ganzen in der gleichen Weise wie in Ausführungsbeispiel l bereits beschrieben, nur ist es im vorliegenden Fall zweckmässig, die Temperatur in der oberen Schachtzone etwas höher zu wählen.

Das auf eine Spule, Haspel oder ein sonst hiezu geeignetes Wickelorgan aufgesponnene Fasergut
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möglich, an Stelle des Bades eine Rinne zu verwenden, in welcher das Faserbündel entgegen der Zuflussrichtung des Bades geführt wird.

Die Weiterbehandlung kann in an sieh bekannter Weise erfolgen.

In die Spinnmasse, deren Herstellungsweise in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 beschrieben ist, können z. B. 2% Stearyloxyphenylenisoeyanat, auf Kasein bezogen, gelöst in Tetrachlorkohlenstoff und unter Verwendung eines Emulgierungsmittels, eingerührt werden. Neben oder an Stelle der genannten Verbindungen können auch höhermolekulare, wasserlösliche, quaternäre Ammoniumverbindungen zugesetzt werden, wie sie beispielsweise bei der Reaktion flüchtiger tertiärer Basen mit den Umwandlungsprodukten von stickstoffhaltigen Derivaten gesättigter höherer Fettsäuren oder von Urethanen höherer gesättigter Fettalkohole mit Formaldehyd oder dessen Polymeren und Chlorwasserstoff oder Halogen erhalten werden.

Bei Verwendung derartiger Verbindungen ist eine nachträgliche Erhitzung des fertiggeformten Produktes auf höhere Temperaturen, beispielsweise 80-140 C, zur Verbesserung der Wirkung zweckmässig. Mit grossem Vorteil lassen sich auch Polyvinylverbindungen, wie z. B. Polyvinyl-Alkohol niederen Polymerisationsgrades u. dgl., oder Anhydride höherer Fettsäuren, z. B. Stearinsäureanhydrid, verwenden, wobei die Menge des Zusatzes nicht auf 2% beschränkt bleiben muss.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Kunstseide, Kunstspinnfasern, Rosshaar, Bändchen, Filme u. dgl., aus alkalischen Kaseinlösungen, dadurch gekennzeichnet, dass die
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oder sublimierte Stoffe, wie Aldehyde, insbesondere Formaldehyd, oder Dämpfe von organischen oder anorganischen Säuren, einzeln oder im Gemisch, zur Einwirkung gebracht werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnmasse Stoffe zugesetzt werden, die unter sich bzw. mit dem Eiweiss der Spinnmasse oder mit beiden durch Einwirkung der weiteren, im Trockenspinnsehacht zur Einwirkung kommenden Stoffe zur Polymerisation oder Kondensation zu unlöslichen Verbindungen gebracht werden, wobei gegebenenfalls noch Katalysatoren zur Beschleunigung dieser Reaktion zugegen sein können.