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Verfahren zur Herstellung von Cellulosehydratfäden mit verbesserten textilen Eigenschaften
In der deutschen Patentschrift Nr. 844634 wird ein Verfahren zur Herstellung von nassfesten und quell- festen Gebilden aus regenerierter Cellulose beschrieben, das darin besteht, dass man verätherte oder ver- esterte Methylolverbindungen von Aminotriazinen den Lösungen der Cellulosederivate vor der Regenera- tion und Formgebung der Cellulose in Form von Emulsionen oder Dispersionen zusetzt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die dort beschriebenen, im wesentlichen monomolekularen Verätherungsprodukte in so gro- ben Teilchen anfallen, dass die Festigkeit und der Gebrauchswert der so hergestellten Cellulosefäden stark herabgemindert sind.
Ausserdem verursacht der Zusatz derartiger Produkte zur Viskose beim Spinn- prozess, wegen der dadurch bedingten, häufig auftretenden Verstopfung der Spinndüsen, grosse Schwierigkeiten.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 1044345 ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von verbesserten Gebilden aus regenerierter Cellulose bekannt, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man an sich bekannte, mit Sulfit, Dithionit, Formaldehydsulfoxylat oder äquivalenten Salzen der schwefeligen Säuren modifizierte und vorkondensierte Melaminharze, die in Lösung als negativ geladene Teilchen vorliegen und die durch ein Müller-Bad fällbar sind, einer Viskose zusetzt und diese in üblicher Weise verformt.
Die USA-Patentschriften Nr. 2,654, 715 und Nr. 2,684, 343 betreffen die Behandlung von Viskose mit Methylolmelaminalkyläthern, wobei regenerierte Cellulosematerialien mit verbesserten Eigenschaften bezüglich der Affinität für saure Wollfarbstoffe bzw. hinsichtlich des Wasseraufnahmevermögens erhalten werden sollen.
Es wurde nun gefunden, dass man klare Viskoselösungen erhält, die beim EindUsen in saure Spinnbäder Fäden von hoher Kräuselbeständigkeit, mit vermindertem Quellwert und verbesserter Anfärbbarkeit mit Sulfogruppen enthaltenden Farbstoffen aus saurem Bad sowie insbesondere mit erhöhter relativer Nassfestigkeit ergeben, wenn man der Viskose vor der Regeneration und Formgebung Kondensationsprodukte zusetzt, die erhalten werden durch Verätherung von Methylolverbindungen von Aminotriazinen, insbesondere von Melamin, mit mehrwertigen Alkoholen und weitere Erhitzung der primär entstandenen, mit Wasser verdtinnbaren Ätherprodukte bis zu einem Kondensationsgrad, bei welchem das Wasseraufnahmevermögen des Umsetzungsgemisches auf das 5- bis 1, 5fache seines Gewichtes gesunken ist.
Die besten Ergebnisse werden dann erzielt, wenn man der Viskose vor dem Verspinnen 1 - 8So, vorzugsweise 3 - 50/0 (bezogen auf Cellulose), der genannten Kondensationsprodukte zufügt.
Für das erfindungsgemässe Verfahren geeignete Produkte können hergestellt werden aus Aminotriazinen, wie z. B. Melamin, Ammelin oder Guanaminen, durch Kondensation mit Aldehyden, insbesondere mit Formaldehyd, Verätherung mit mehrwertigen Alkoholen, wie Glykol, Glycerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit, und Weiterkondensation der primär entstandenen Verätherungsprodukte durch Erhitzen, bis das Umsetzungsgemisch nur noch mit begrenzten Mengen, nämlich mit dem 5- bis 1, 5fachen seines Gewichtes, an Wasser klar verdunnbar ist, aber auf Zusatz von mehr Wasser Fällungen ergibt. Die so erhaltenen Produkte, die in Form von konzentrierten viskosen Lösungen anfallen, sind in der Viskosespinnlösung kolloidal löslich.
Beim Eintreten der Viskose in das saure Spinnbad werden die Harzsubstanzen zusammen mit den Cellulosehydratfäden fast quantitativ ausgefällt.
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EMI2.2
<tb>
<tb> l <SEP> :Quellwert <SEP> Titer <SEP> Rkm. <SEP> Dehnung <SEP> Relative
<tb> Nassfestigkeit
<tb> % <SEP> trocken <SEP> nass <SEP> trocken <SEP> nass <SEP> Nassfestigkeit
<tb> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 104,0 <SEP> 2, <SEP> 92 <SEP> 22,4 <SEP> 13, <SEP> 2 <SEP> 15, <SEP> 5 <SEP> 16, <SEP> 0 <SEP> 59, <SEP> 0 <SEP>
<tb> mit <SEP> Zusatz <SEP> 89,8 <SEP> 3, <SEP> 03 <SEP> 22,6 <SEP> 14,0 <SEP> 14, <SEP> 6 <SEP> 15, <SEP> 4 <SEP> 62, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
EMI2.3
EMI2.4
niedrigeren Quellwert und eine höhere relative Nassfestigkeit aufweisen als die Fäden ohne Harzzusatz.
Wird der Viskose an Stelle des in Absatz a) dieses Beispiels beschriebenen Kondensationsproduktes methylierte Hexamethylolmelamin gemäss USA-Patentschrift Nr. 2, 684, 343 bei sonst gleicher Arbeitsweise zugesetzt, so wird der Quellwert der erhaltenen Fäden nur geringfügig von 104go auf 102, 1% herabgesetzt, während bei erfindungsgemässer Arbeitsweise ein Quellwert von 89, 80/0 gefunden wird. Dieser technisch wertvolle Effekt war nicht vorauszusehen. Bei Verwendung der in der USA-Patentschrift Nr. 2, 654, 715 beschriebenen kationischen kolloidalen Lösungen von Kondensationsprodukten auf der Basis
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von Trimethylolmelamin-trimethyläther konnte die damit versetzte Viskose wegen Verstopfung der Spinndüsen nicht versponnen werden.
Vergleichsmessungen an Fäden waren daher nicht mehr durchführbar.
Beispiel 2 : a) Herstellung des Kondensationsproduktes.
Das bei diesem Beispiel verwendete Melaminharz wurde auf ähnliche Weise wie das in Beispiel l beschriebene, ausgehend von 493 Teilen Glycerm, 252 Teilen Melamin und 240 Teilen Paraformaldehyd. hergestellt. Die Kondensation wird in diesem Fall so lange fortgesetzt, bis sich das Umsetzungsgemisch nur noch maximal mit der 5fachen Menge des Gewichtes an Wasser zu einer klaren Lösung verdünnen lässt. b) Herstellung der Fäden.
Einer Viskose der oben genannten Zusammensetzung werden 5% (bezogen auf Cellulose) des im Teil a) beschriebenen Kondensationsproduktes zugesetzt. Die Fäden werden unter den gleichen Bedingungen, wie unter 1 b) beschrieben, versponnen und mit solchen Fäden verglichen, deren Viskose keinen Zusatz enthielt.
Die textilen Daten der nach beiden Versuchen erhaltenen Fäden sind folgender Tabelle zu entnehmen :
EMI3.1
<tb>
<tb> Quellwert <SEP> Titer <SEP> Rkm <SEP> Dehnung <SEP> Relative
<tb> % <SEP> trocken <SEP> nass <SEP> trocken <SEP> nass <SEP> Nassfestigkeit <SEP>
<tb> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 104, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 92 <SEP> 22, <SEP> 4 <SEP> 13, <SEP> 2 <SEP> 15, <SEP> 5 <SEP> 16, <SEP> 0 <SEP> 59
<tb> mit <SEP> Zusatz <SEP> 88, <SEP> 0 <SEP> 2, <SEP> 94 <SEP> 22, <SEP> 8 <SEP> 15, <SEP> 1 <SEP> 15, <SEP> 5 <SEP> 18, <SEP> 6 <SEP> 66
<tb>
Aus der Tabelle ist die Überlegenheit des erfindungsgemässen Verfahrens zu ersehen. Sie drückt sich in einem niedrigeren Quellwert und einer höheren relativen Nassfestigkeit aus. Die Fäden zeigen eine gute und stabile Kräuselung.
Beispiel 3 : a) Herstellung des Kondensationsproduktes.
Das in diesem Beispiel zur Verwendung kommende Melaminharz wird erhalten, wenn man eine Mischung von 204 Teilen Pentaerythrit, 279 Teilen Glykol, 189 Teilen Melamin und 180 Teilen Paraformaldehyd, analog der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise, zur Umsetzung bringt. b) Herstellung der Fäden.
Zu der gleichen Viskose wie oben beschrieben werden 3% (bezogen auf Cellulose) des nach a) erhaltenen Kondensationsproduktes zugefügt und nach Üblichem Verfahren zu Fäden versponnen. Die erhaltenen Fäden sind fein gekräuselt und weisen einen Quellwert von 87, 7% auf. Die Fäden lassen sich mit Wollfarbstoffen wesentlich tiefer anfärben als solche Fäden, die das genannte Kondensationsprodukt nicht enthalten. Die Fäden aus der gleichen Viskose, jedoch ohne Zusatz des Kondensationsproduktes, haben einen Quellwert von 104%.
Beispiel 4 : Die nach Beispiel 1 hergestellte Viskose wird nach Ublichem Verfahren versponnen, jedoch mit dem Unterschied, dass das unter 1 a) beschriebene Kondensationsprodukt in einer Menge von 4% (bezogen auf Cellulose) erst kurz vor der Spinndüse in die Viskoseleitung eingespritzt und dort mit der Viskose kontinuierlich vermischt wird. Von den nach diesem Verfahren erhaltenen Fäden werden Kräuselung und Kräuselungsbeständigkeit mit solchen Fäden ohne Zusatz verglichen.
Es ergeben sich folgende Werte :
EMI3.2
<tb>
<tb> Kräuselung <SEP> Kräuselungsbeständigkeit <SEP> nach <SEP> Belastung <SEP> * <SEP>
<tb> 50 <SEP> mg <SEP> 150 <SEP> mg <SEP> 500 <SEP> mg
<tb> (1/2 <SEP> min) <SEP> (1/2 <SEP> min) <SEP> (30 <SEP> min)
<tb> 0/0 <SEP> % <SEP> % <SEP> %
<tb> ohne <SEP> Zusatz <SEP> 18, <SEP> 4 <SEP> 60, <SEP> 1 <SEP> 47, <SEP> 8 <SEP> 27, <SEP> 4 <SEP>
<tb> mit <SEP> Zusatz <SEP> 20, <SEP> 9 <SEP> 77, <SEP> 6 <SEP> 56, <SEP> 2 <SEP> 36, <SEP> 1 <SEP>
<tb>
* Untersuchungsmethode nach Dr. Zart, s. Melliand Textilberichte [1947],
S. 329 ff., insbesondere S. 334, letzter Absatz.
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Aus der Gegenüberstellung der Zahlen wird ersichtlich, dass insbesondere die Kräuselungsbeständigkeit der erfindungsgemäss hergestellten Fäden weitaus besser ist als bei solchen Fäden, die ohne Zusatz versponnen werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Cellulosehydratfäden mit verbesserten textilen Eigenschaften durch Zusatz von verätherten Methylolverbindungen von Aminotriazinen zu einer Viskose vor ihrer Verformung, dadurch gekennzeichnet, dass man der Viskose Kondensationsprodukte einverleibt, die erhalten werden durch Verätherung von Methylolverbindungen der Aminotriazine, insbesondere des Melamins, mit mehrwertigen Alkoholen und Weitererhitzung der primär entstandenen, wasserlöslichen Ätherprodukte bis zu einem Kondensationsgrad, bei welchem das Wasseraufnahmevermögen des Umsetzungsproduktes auf das 5- bis l, 5fache seines Gewichtes gesunken ist, worauf man die Viskose nach üblichen Verfahren verspinnt.