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Verfahren zur Verhinderung des Verstopfens der Spinndüsen und zur Herstellung von nichtmilchigen, eine Hautstruktur aufweisenden
Fäden, Bändern, Filmen u. dgl. aus Viskose
Das Stammpatent Nr. 202264 betrifft ein Verfahren zur Verhinderung des Verstopfens der Spinndüsen und. zur Herstellung von nichtmilchigen, eine Hautstruktur aufweisenden Fäden, Bändern, Filmen u. dgl. aus Viskose, bei dem eine ein kapillaraktives Kation aufweisende Verbindung enthaltende Viskose in einem Spinnbad versponnen wird, das eine Säure, vorzugsweise Schwefelsäure, ein Zinksalz und allenfalls ebenfalls die das kapillaraktive Kation aufweisende Verbindung enthält, worauf die Fäden verstreckt werden, und welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass als eine ein kapillaraktives Kation aufweisende Verbindung eine solche der allgemeinen Formel :
EMI1.1
EMI1.2
auf die Cellulose in der Viskose, dieser Verbindung enthält, und ein Spinnbad angewendet wird, das höchstens 7 Gew. -0/0 Schwefelsäure und mindestens 2 Gen.-% Zinksulfat enthält.
Die obgenannten Verbindungen sind im Handel unter dem Namen "Ethoquads" bekannt und werden der Kürze wegen ferner mit diesem Namen angedeutet. Sie werden durch Reaktion von Alkylchloriden mit Verbindungen der Formel :
EMI1.3
erhalten, in der R ein Alkyl-, Aryl- oder alicyclisches Radikal mit vorzugsweise mindestens 6 Kohlenstoffatomen ist, n eine ganze Zahl von höchstens 4 und x + y eine ganze Zahl von 2 bis 50 oder hoher ist, welche Verbindungen unter dem Namen"Ethomeene"im Handel sind und der Kürze wegen ferner mit diesem Namen angedeutet werden.
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Mit dem Verfahren gemäss dem obgenannten Stammpatent Nr. 202264 werden Fäden, Fasern, Filme u. dgl. erhalten, die eine hohe Festigkeit und einen grossen Widerstand gegen Ermüdung aufweisen. Fäden, z. B hergestellt gemäss diesem Verfahren, sind besonders geeignet zu Reifencord verarbeitet zu werden.
Es wurde nun gefunden, dass durch Verbesserung des obgenannten Verfahrens künstliche Produkte mit einer noch höheren Festigkeit erhalten werden können.
Die Verbesserung besteht darin, dass eine wenig gereifte Viskose, enthaltend mindestens ein "Ethoquad", vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 4 Gew', -0/0, in einem Spinnbad versponnen wird, das mindestens 0,04 Gew', -0/0, vorzugsweise 0, 08 - 0, 2 Gel.-%, von mindestens einer Verbindung der Formel :
EMI2.1
enthält, in der Reine aliphatische Kette mit mindestens 8, vorzugsweise 12 - 24 Kohlenstoffatomen ist, n gleich 2, 3 oder 4 und x + y mindestens 5, vorzugsweise 12 - 18 ist, während weder x noch y Null sein darf.
Gemäss dem Verfahren der Anmeldung wird also eine Viskose verwendet, die nur wenig gereift ist und ein Spinnbad, das eine kleine Menge eines "Ethomeen" enthält.
Sehr gute Resultate werden erhalten, wenn eine Viskose mit einer Chlorammoniumzahl von 17 bis 20 in einem Spinnbad versponnen wird mit einer Temperatur von 47 bis 570 C, vorzugsweise aber bei einer Temperatur von 48 bis 520 C, das 4, 5-6, 0 Gew.-'% Zinksulfat enthält.
Obwohl der Zusatz der"Ethoquads"zu der Viskose in jedem Stadium der Herstellung der Viskose erfolgen kann, werden sie vorzugsweise unmittelbar ehe die Viskose versponnen wird in die Viskose injektiert und damit innig vermischt.
Bereits bei Zusatz von 0,04 Gew.-% "Ethomeen" zum Spinnbad wird eine Verbesserung der Festigkeit erhalten. Die grösste Verbesserung wird jedoch durch Zusatz von 0,08 bis 0,2 Gew.-% erzielt. Es ist nicht bekannt, weshalb die Verwendung eines "Ethomeen" im Spinnbad in solchen niedrigen Konzentrationen die Eigenschaften der Produkte so deutlich verbessert, da angenommen werden darf, dass bei solchen niedrigen Konzentrationen die"Ethomeene". keine modifizierende Wirkung auf den sich neu bildenden Faden ausüben. Was auch der Grund sein mag, jedenfalls wird durch den Zusatz der sehr kleinen Mengen "Ethomeene"zu dem Spinnbad die Festigkeit beträchtlich verbessert, während der Widerstand gegen Ermüdung nicht geändert wird oder sogar verbessert.
Es wird bemerkt, dass Verfahren, wobei Viskosen, denen "Ethomeene" zugesetzt sind, in einem schwefelsäurehaitigen Spinnbad versponnen werden, dem gegebenenfalls ebenfalls ein nEthomeen" zuge- setzt sein kann, bereits bekannt sind.
Durch den Zusatz von"Ethomeenen wird dabei vermieden, dass sich die Spinndüsenöffnungen während des Spinnens verstopfen. Mit diesen Verfahren werden jedoch keine Fäden mit hoher Festigkeit und einem grossen Widerstand gegen Ermüdung erhalten.
Die"Ethomeene", die erfindungsgemäss dem Spinnbad zugesetzt werden, werden hergestellt, indem man von höheren Fettsäuren abgeleitete Amine mit z. B Äthylenoxyd reagieren lässt.
EMI2.2
Ethomeen T/15, Ethomeen T/60 erhältlich sind.
Die "Ethomeene" C/15, C/20 usw. sind von Kokosöl abgeleitet, während die"Ethomeene"S/15, S/20 usw. bzw. T/15 und T/60 von Sojaöl bzw. Talg, abgeleitet sind. Die Zahlen 15,20, 25 und 60 hinter den Majuskeln geben nach Verminderung mit 10 die Anzahl Moleküle Äthylenoxyd an, die mit einem einzigen Molekül des Amins reagiert hat.
Das Spinnbad, das beim erfindungsgemässen Verfahren verwendet wird, kann ausser Schwefelsäure und Zinksulfat andere Salze enthalten, wie z. B. Natriumsulfat (10-25 Gew.-%).
Die gemäss dem Verfahren der Erfindung gesponnenen Fäden, Filme usw. werden im Spinnbad oder nach dem Verlassen des Spinnbades verstreckt. Vorzugsweise werden die Produkte in einem zweiten Bad
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hoher Temperatur verstreckt, welches zweite Bad aus warmer, verdünnter Schwefelsäure besteht, welcher gegebenenfalls Salze wie z. B. Natriumsulfat, Magnesiumsulfat und/oder Zinksulfat, zugesetzt sind.
Die Erfindung wird an Hand von einigen Beispielen näher verdeutlicht werden
Beispiel l : In eine Viskose mit einem Cellulosegehalt von 7,76 Gew.-%, einem Gesamtalkaligehalt von 5,9 Gel.-% und einer Chlorammoniumzahl von 20 wurde unmittelbar vor dem Verspinnen davon eine Lösung von"Ethoquad"C/25 in Wasser injektiert, so dass die Viskose 2,5 Gew. -0/0 "Ethoquad1t C/25 in bezug auf die Cellulose in der Viskose enthielt. Durch diesen Zusatz waren der Cellulose- und Gesamtalkaligehalt auf 7,5 und 5,7 Gew.-% gesunken. Diese Viskose wurde bei einer Chlorammoniumzahl von 18 in einem Spinnbad von etwa 510 C versponnen, das 4,8 Gel.-% Schwefelsäure, 12 Gel.-% Na SO und 5,0 Gew.-% Zinksulfat enthielt. Die Spinndüse war mit 1100 Löchern versehen.
Der gesponnene Faden hatte einen Titer von 1925 den. In geringem Abstand von der Spinndüse und koaxial mit ihr war ein zylindrisches Rohr mit einer Länge von etwa 80 cm montiert.
Nach dem Verlassen des Spinnbades wurde der frischgesponnene Faden durch ein zweites Bad von etwa 950 C geführt, das 4,0 Gew.-% Schwefelsäure, 1, 3 Gew.-% Natriumsulfat und 0, 3 Gew.-% Zinksulfat enthielt. Hierin wurde der Faden um 111% verstreckt. Nach dem Verlassen des zweiten Bades mit einer Geschwindigkeit von 55 m/min wurde der Faden in einem Spinntopf gesammelt. Der Spinnkuchen wurde säurefrei gewaschen, entschwefelt und getrocknet. Schliesslich wurde der Faden in einer Ölemulsion um 11% verstreckt und zu Cord verarbeitet.
Eine Anzahl Fäden wurde unter den gleichen Umständen, wie oben beschrieben, gesponnen. Variierende Mengen "Ethomeene" C/25 wurden jedoch dabei dem Spinnbad zugesetzt. Die Resultate sind in Tabelle I angegeben.
Tabelle I.
EMI3.1
<tb>
<tb>
"Ethomeen" <SEP> C/25 <SEP> im <SEP> Spinnbad <SEP> (Gew. <SEP> -0/0) <SEP> 0 <SEP> 0, <SEP> 04 <SEP> 0, <SEP> 08
<tb> Fäden
<tb> Festigkeit <SEP> in <SEP> kond. <SEP> Zustand,
<tb> g/100 <SEP> den. <SEP> 439 <SEP> 472 <SEP> 478
<tb> Nassfestigkeit
<tb> g/100 <SEP> den. <SEP> 322 <SEP> 340 <SEP> 352
<tb> Fäden <SEP> (110/0 <SEP> verstreckt <SEP> in <SEP> Ölemulsion)
<tb> Festigkeit <SEP> in <SEP> kond. <SEP> Zustand,
<tb> g/100 <SEP> den. <SEP> 516 <SEP> 529 <SEP> 524
<tb> Nassfestigkeit
<tb> g/100 <SEP> den. <SEP> 358 <SEP> 385 <SEP> 385
<tb> Cord <SEP> (11, <SEP> 4 <SEP> x <SEP> 10, <SEP> 6) <SEP>
<tb> Festigkeit <SEP> in <SEP> kond. <SEP> Zustand,
<tb> g/100 <SEP> den. <SEP> 405 <SEP> 415 <SEP> 427
<tb> Festigkeit <SEP> in <SEP> ofentrockenem
<tb> Zustand, <SEP> g/100 <SEP> den.
<SEP> 468 <SEP> 480 <SEP> 491
<tb> Cord <SEP> (12 <SEP> X <SEP> 12)
<tb> Festigkeit <SEP> in <SEP> kond. <SEP> Zustand,
<tb> g/100 <SEP> den. <SEP> 369 <SEP> 387 <SEP> 387
<tb> Festigkeit <SEP> in <SEP> ofentrockenem
<tb> Zustand, <SEP> g/100 <SEP> den. <SEP> 433 <SEP> 451 <SEP> 460
<tb>
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Wie bereits erwähnt wurde, ist es bekannt, Viskosen, denen"Ethomeene" zugesstzt sind, in einem schwefelsäurehaltigen Spinnbad, dem gegebenenfalls auch ein 'Ethomeen"zugesetzt sein kann, zu verspinnen.
Ein Vergleichsversuch, bei dem das vorstehende Beispiel 1 wiederholt wurde, jedoch mit dem Unterschied, dass die Viskose statt"Ethoquad"C/25'0, 2 Gew.-% "Ethomeen" C/25, bezogen auf die in der Viskose zugegene Cellulose, enthielt, zeigte, dass die Kombination"Ethaquad"in der Viskose +"Ethomeen" im Spinnbad, welches bei diesem Versuch 0,04 Gew.-% "Ethomeen" C/25 enthielt, bessere Fäden ergibt, als die Kombination "Ethomeen" in der Viskose und "Ethomeen" im Spinnbad, Die Ergebnisse dieses Vergleichsversuches sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben.
Tabelle Il.
EMI4.1
<tb>
<tb>
Fäden <SEP> Vergleichsversuch <SEP> Beispiel <SEP> l <SEP>
<tb> Festigkeit <SEP> in <SEP> kond. <SEP> Zustand,
<tb> g/100 <SEP> den. <SEP> 385 <SEP> 472
<tb> selamdäre <SEP> Quellung <SEP> (%) <SEP> 83 <SEP> 60
<tb> Haut <SEP> (0/0) <SEP> 56 <SEP> 95-IM
<tb> nicht <SEP> milchig <SEP> nicht <SEP> milchig
<tb>
Beispiel 2: Viskose mit derselben Zusammensetzung wie die Viskose in Beispiel l, die jedoch 3, 0 Get.-% an Stelle von 2, 5 Gew.-% "Ethoquad" C/25, in bezug auf die Cellulose, in der Viskose enthielt, wurde auf dieselbe Weise wie die Viskose in Beispiel 1 versponnen. Das Spinnbad enthielt variie-
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