AT230013B - Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern, Folien u. dgl. aus Viskose - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von   Fäden,   Fasern, Folien u. dgl. aus Viskose 
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 (in der   !   eine aliphatische Kette mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen, n = 2, 3 oder 4, x und y unabhängig voneinander eine ganze Zahl im Werte von mindestens 1 ist) oder deren quaternäre Verbindungen zusetzt, wobei die Menge der substituierten Amine 15-40   Gew. -0/0   der Gesamtmenge des Epoxyalkanpolymers und des Amins beträgt. 



   Beispiele dieser Amine sind die im Handel unter folgenden Bezeichnungen erhältlichen Produkte : 
Ethomeen C 15, Ethomeen C 20, Ethomeen C 25, Ethomeen C 60,
Ethomeen S 15, Ethomeen S 20, Ethomeen S 25, Ethomeen S 60,
Ethomeen T 15, Ethomeen T 20, Ethomeen T 25, Ethomeen T 60 und Hüls V 1011 T. 

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   Beispiele der quaternären Ammoniumverbindungen sind die im Handel unter der Bezeichnung Ethoquad erhältlichen Verbindungen. 



   Es wurde nun ein Verfahren der anfangs genannten Art gefunden, das nicht nur zu einer weiteren Herabsetzung der Cordverluste führt, sondern sich auch dadurch auszeichnet, dass die damit erhaltenen Fäden eine höhere Festigkeit und einen niedrigeren Quellwert haben als Fäden, die nach den beiden vorstehend   erwähnten'Verfahren   hergestellt worden sind. 



   Ferner kann man Fäden dieser höheren Festigkeit bei geringeren Säurekonzentrationen indem Spinnbad erhalten. 



   Die Erfindung besteht darin, dass in einem Verfahren der zuerst genannten Art eine Viskose gesponnen wird, die ausser den Epoxyalkanpolymeren einen oder mehrere Äther der allgemeinen Formel : 
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 enthält, in der R ein aliphatisches Radikal mit 8-18 Kohlenstoffatomen, n gleich 2,3 oder 4 und x eine ganze Zahl und mindestens 9 ist.

   
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 Epoxyalkanpolymeren nachstehend als R-Äther bezeichnet werden, kann man von einem einzigen Alkohol ausgehen, beispielsweise von Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Dodecyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl-, Cetyl- oder StearylalkohoL In der Regel verwendet man jedoch ein Gemisch von Alkoholen, beispielsweise Alkohole, wie sie aus natürlichen Ölen und Fetten gewonnen werden können, insbesondere aus Baumwollsamenöl, Kokosfett, Sojabohnenöl, Palmöl und   Erdnussöl.   In diesen Gemischen hat der grössere Teil der Alkohole im Molekül eine. zwischen den genannten Grenzen liegende Anzahl von Kohlenstoffatomen. 



   Diese Alkohole werden vorzugsweise mit Äthylenoxyd zur Reaktion gebracht. Wie vorstehend erwähnt, muss die Anzahl der pro Alkoholmolekül verwendeten Äthylenoxydmoleküle im Durchschnitt mindestens 9 betragen. Zwar ist diese Anzahl nach oben hin nicht begrenzt, doch werden vorzugsweise nicht mehr als 30 Äthylenoxydmoleküle pro Alkoholmolekül verwendet. 



   Sehr gute Ergebnisse erhält man bei Verwendung eines von Böhme Fettchemie unter der Bezeichnung BK 1202 C vertriebenen Produkts, das aus einem Gemisch von Stoffen der vorstehend angegebenen Art besteht und in dem die Alkohole 12-18 Kohlenstoffatome enthalten, die an einer Gruppe angelagert sind, die aus durchschnittlich 14 polymerisierten Epoxyäthanmolekülen besteht. 



   Es ist bereits vorgeschlagen worden, die vorstehend   beschriebenen R-Äther   zu Viskose zuzusetzen und die so erhaltene Viskose unter den im Rahmen der Erfindung angewendeten Bedingungen, d. h., in einem Spinnbad, das Schwefelsäure und mindestens 2   Gew. -0/0 Zinksulfat   enthält, zu spinnen. 



   Nach diesem bekannten Verfahren erhielt man jedoch Produkte, die zu höheren Cordverlusten führten als die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Produkte ; ausserdem war die Festigkeit der Einzelfäden und der hergestellten Cordfäden geringer. 



   Als Polyepoxyalkan wird in Kombination mit den vorgenannten Äthern vorzugsweise polymerisiertes Äthylenoxyd verwendet, das durch die Kondensation von 25 bis 100 Molekülen Äthylenoxyd erhalten wurde. 



   Die richtige Menge der R-Äther in dem oben angegebenen Bereich ist von der Struktur des Äthers und des Epoxyalkanpolymers abhängig. 



   Beispielsweise wird zusammen mit polymerisiertemEpoxyäthan mit dem mittleren Molekulargewicht 3000 das handelsübliche Produkt BK 1202 C, vorzugsweise in einer Menge von 50 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht des polymerisierten Epoxyäthans und des Äthers), verwendet. Die zusammen mit den   vorgenannten R-Äthern verwendeten Epoxyalkanpolymere können Homopolymere,   Copolymere oder Blockpolymere von Epoxyalkanen sein. 



   Ein Beispiel eines Blockpolymers ist HO   (CH0)(C3H0)b (C2H0)) H,   wobei b 30 und a + c = 85 ist. 



  Diese Polymere werden der Spinnlösung im allgemeinen in einer Menge von 0, 1 bis 0,5   Gew. -0/0,   bezogen auf das Gesamtgewicht der Viskose, zugesetzt. Bei Verwendung von 0,2   Gew. -0/0   Polyepoxyalkan liegt die Menge des R-Äthers in einem Bereich von etwa 0,04 bis 0,3   Gew. -0/0.   



   Die Epoxyalkanpolymere und die R-Äther können der Cellulose oder in jedem Stadium der Herstellung der Viskose zugesetzt werden. Vorzugsweise geschieht dies nach der Auflösung des Cellulosexanthogenats. Die genannten Stoffe können der Viskose direkt oder in Form einer Lösung in Alkalihydroxyd oder in einer verdünnten wässerigen Lösung zugesetzt werden. 



   Der Gehalt der Viskose an Cellulose und Alkali kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Vorzugsweise beträgt der Cellulosegehalt zwischen 4 und 8   Gew. -0/0,   wobei der Alkaligehalt in demselben Bereich 

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 liegen kann. Der Wert voll vorzugsweise so gewählt werden, dass der Säuregehalt des Spinnbades niedriger sein kann als 5   Gew. -0/0. Es   hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäss modifizierte Viskose von richtig gewählter Zusammensetzung ohne weiteres in einem Spinnbad mit einem Säuregehalt von weniger als 5 Gew.-% versponnen werden kann. 



   Der Schwefelkohlenstoffgehalt der Viskose beträgt vorzugsweise 34-40 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Cellulose. 



   Man kann zwar auch Spinnbäder mit einem höheren Schwefelsäuregehalt von 10 Gew.-% oder mehr verwenden, doch hat es sich im Hinblick auf die Eigenschaften der Fäden, beispielsweise ihre Festigkeit und ihr Quellen in Wasser, als vorteilhaft erwiesen, Spinnbäder zu verwenden, deren Schwefelsäuregehalt kleiner ist als 7   Gew.-%   und vorzugsweise kleiner als 5   Gew. -0/0.   



   Oberhalb des Mindestwertes von 2Gew. Gew.-% kann der Zinkgehalt der Spinnbäder beträchtlich variieren und beispielsweise bis zu 10 oder mehr Gew.-% betragen. Aus Wirtschaftlichkeitsgründen werden jedoch geringere Anteile bevorzugt. 



   Das zur Erzielung von Fäden mit optimalen Eigenschaften erforderliche Strecken kann in einer oder mehreren Stufen erfolgen. 



   Beim Strecken des Fadens in einem Zweibadverfahren wird die Länge der Streckzone in dem zweiten Bad gewöhnlich so gewählt, dass am Ende des Streckvorganges das Cellulosexanthogenat in hohem Masse zersetzt ist, vorzugsweise bis zu einem Cellulosexanthogenatverhältnis von nicht über 0,02. 



   Das Xanthogenatverhältnis wird nach dem Verfahren ermittelt, das auch zur Bestimmung der Gammazahl angewendet wird, und bezeichnet das Verhältnis der Anzahl der noch vorhandenen Xanthogenatgruppen zu der Gesamtzahl der Glucosegruppen   (CH 0).   



   Nachstehend   werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen   Verfahrens beschrieben. Dabei versteht es sich jedoch, dass die Erfindung auf diese Beispiele nicht eingeschränkt ist. Sofern nichts anderes festgestellt wird, sind Prozentsätze auf Gewichtsbasis angegeben. 



     Beispiel l :   Eine Viskose mit einem Gehalt von 7, 5% Cellulose,   5, 5% Alkali   und 0, 2% Poly- 
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 das 4,   8%   Schwefelsäure,   1. 2, 0%   Natriumsulfat und 6,   Olo   Zinksulfat enthielt. 



   Nachdem der gesponnene Faden das Spinnbad verlassen hatte, in der er eine Strecke von 95 cm zu- 
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 schliessend wurde der Faden mit einer Geschwindigkeit von 62 mm/min auf eine Spule gewickelt. Der so erhaltene Faden wurde dann in üblicher Weise säurefrei gewaschen, mit einer Appretur versehen und unter Zug getrocknet. Danach wurden seine Eigenschaften bestimmt. Der Faden, der einen Gesamt- Tex-Wert von 184 hatte und aus 1000 Einzelfäden bestand, zeigte einen Quellwert von   70ci.   Die so erhaltenen Fäden hatten eine Festigkeit von 43 g/tex. Nach Verarbeitung der Fäden zu Cordfäden wurden Cordverluste von 15% festgestellt, gegenüber   24%   bei ohne Verwendung von Äther hergestellten Fäden. 



   In einem Vergleichsversuch wurde dieselbe Viskose in ein Spinnbad gespritzt, das 4, 5% Schwefelsäure, 13, 0% Natriumsulfat und 5, eo Zinksulfat enthielt, wobei die andern Spinnbedingungen nicht abgeändert wurden. Die Festigkeit des so erhaltenen Fadens betrug 40 g/tex. Wenn in den beiden Fällen das im Handel erhältliche BK 1202 C durch das im Handel erhältliche Produkt Hüls V 1011 T ersetzt wurde, das zu der Klasse von Substanzen der Formel :

   
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<tb> Säuregehalt <SEP> des <SEP> Spinnbades <SEP> 4, <SEP> 8oft <SEP> 4. <SEP> 5%
<tb> Zusatz <SEP> zu <SEP> der <SEP> Viskose <SEP> Festigkeit <SEP> in <SEP> g/tex
<tb> Polyäthylenoxyd <SEP> + <SEP> V <SEP> 1011 <SEP> T <SEP> 40 <SEP> 32
<tb> Polyäthylenoxyd <SEP> + <SEP> BK <SEP> 1202 <SEP> C <SEP> 43 <SEP> 40
<tb> 
 Die Dehnung aller Fäden betrug etwa   23ja.   
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 in denen die Alkohole 12-18 Kohlenstoffatome haben, die an einer Gruppe angelagert sind, die im Durchschnitt aus 20 polymerisierten Epoxyäthanmolekülen besteht, hatte ein Xanthogenatverhältnis von
0, 44 und eine Viskosität von 100 sek (Kugelfallmethode).

   Diese Viskose wurde durch eine Spinndüse mit '660 Löchern von 55 Mikron in ein Spinnbad von 500C gespritzt, das 4, 5% Schwefelsäure, 13,   00/0   Natriumsulfat und   5J   0% Zinksulfat enthielt. 



   Nachdem die frisch gesponnenen Fäden das Spinnbad verlassen hatten, in dem sie eine Strecke von 95cm zurückgelegt hatten und dabei durch ein Rohr getreten waren, das dieselben Abmessungen hatte wie das in Beispiel 1 beschriebene, wurden sie in einem 200 cm langen zweiten Bad von   95 C,   das 2,   5%   Schwefelsäure enthielt, um   100go   gestreckt. 



   Nach dem Strecken der Fäden wurden sie in bekannter Weise im Spinntopf mit einer Geschwindigkeit   von50   m/min aufgewickelt und dann gewaschen, nachbehandelt und getrocknet. Die so erhaltenen Fäden hatten einen Quellwert von   68ufo.   Bei Verarbeitung der Fäden zu Cordfäden betrugen die Cordverluste 17% gegenüber   22%   bei ohne Verwendung von Äther hergestellten Fäden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Fäden, Fasern, Folien u. dgl. aus Viskose, in dem eine Viskose   derEpoxyalkanpolymere   in einer Menge von 0,02 bis   1Gew. -0/0,   bezogen auf die Viskose, zugesetzt worden sind, in ein schwefelsaures Spinnbad gespritzt wird, das mindestens 2 Gew.-% Zinksulfat und einen Schwefelsäuregehalt hat, der in Gewichtsprozent das 1, 3fache des Alkaligehaltes der Viskose nicht übersteigt, und die gebildeten Fäden gegebenenfalls in einem sauer reagierenden, heissen zweiten Bad gestreckt werden, dessen Länge so gewählt ist, dass in diesem Bade das Xanthogenatverhältnis der Fäden mindestens auf einen Wert von 0,02 herabgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Viskose gesponnen wird,

   die ausser den Epoxyalkanpolymeren einen oder mehrere Äther der allgemeinen Formel 
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 enthält, in der R ein aliphatisches Radikal   mit'8-18   Kohlenstoffatomen, n gleich 2,3 oder 4 und x eine ganze Zahl und mindestens 9 ist.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskose 0,1-0, 5 Gew.-% Polyepoxyäthan und 0, 04-0,3 Gew.-% des Produkts der Reaktion von Alkoholen mit 12-18 Kohlenstoffatomen mit Äthylenoxyd in einem Verhältnis von 1 Mol Alkohol zu 14 Mol Äthylenoxyd ist, 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskose in einem Bad gesponnen wird, das nicht mehr als 5, 0 Gew.-% Schwefelsäure enthält.