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Verfahren zur Herstellung von künstlichen Stapelfasern aus regenerierter Cellulose
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung künstlicher Stapelfasern aus regenerierter Cellulose, bei welchem die Viskose in ein schwefelsäurehältiges Spinnbad gesponnen wird, worauf die frisch gesponnenen Fäden oder Fadenbündel gestreckt und anschliessend in Stapelfasern geschnitten werden.
Die künstlichen Stapelfasern, welche auf die soeben beschriebene übliche Weise hergestellt werden, zeigen eine relativ hohe Bruchdehnung und eine starke Quellung in Wasser.
Die gewobenen und gestrickten Erzeugnisse, welche aus diesen künstlichen Stapelfasern gemacht werden, zeigen - wie bekannt - weniger stabile Ausmasse als solche aus Baumwollfasern.
Es wurde auch schon ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem eine Viskose mit hoher Viskosität und mit einer hohen Y-Zahl in ein Spinnbad gesponnen wurde, dessen Temperatur nicht höher als 30 C lag und welches verdünnte Schwefelsäure und Natriumsulfat enthielt, wobei die frisch gesponnenen Fäden oder Fadenbündel gestreckt und anschliessend in Stapelfasern geschnitten wurden.
Dieses Verfahren zeigt die nachfolgenden, zusätzlichen Merkmale : a) Die Alkalicellulose wurde nicht reifen gelassen, b) in der Viskose muss das Verhältnis des Alkaligehaltes zum Cellulosegehalt kleiner als 0, 6 sein, c) das Spinnbad enthält pro Liter weniger als 50 g Schwefelsäure und weniger als 50 g Natriumsulfat.
Die so hergestellten Stapelfasern zeigen einen niederen Quellwert in Wasser, besitzen jedoch den Nachteil, dass sie brüchig sind, so dass beim Verarbeiten auf der Kardiermaschine eine grosse Menge an Abfällen anfällt.
Die nach dem anmeldungsgemässen Verfahren hergestellten Stapelfasern sind überhaupt nicht brüchig und zeigen eine hohe Knotenfestigkeit. Ausserdem quellen sie nur sehr wenig in Wasser und zeigen eine niedere Dehnung sowohl im trockenen wie im feuchten Zustand. Ihre Eigenschaften ähneln denjenigen der Baumwolle.
Gewobene und gestrickte Erzeugnisse aus diesen künstlichen Stapelfasern zeigen nach wiederholten Waschbehandlungen kein grösseres Schrumpfausmass als die gleichen gewobenen und gestrickten Baumwollerzeugnisse.
Das erfindungsgemässe Verfahren'ist durch das Spinnen einer Viskose mit einer hohen Zahl in ein verdünnte Schwefelsäure enthaltendes Spinnbad bei einer 300C nicht übersteigenden Temperatur gekennzeichnet, worauf die frischgesponnenen Fäden oder Fadenbündel in Stapelfasern geschnitten und dann gestreckt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeigt die nachfolgenden Merkmale : a) Die Viskose wurde aus Alkalicellulose hergestellt, welche mit nicht mehr als 40 Grew.-% Schwefelkohlenstoff xanthogeniert wurde (bezogen auf die Cellulose in der Alkalicellulose), b) das Verhältnis der Gew.-*% des Gesamtalkalis (berechnet als Natriumhydroxyd) zu den Gew.-% der.
Cellulose in der Viskose ist höher als 0, 65, c) wenigstens 1 h bevor das Spinnverfahren begonnen wird, wird der Viskose eine solche Menge an
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Y-Zahld) das Spinnbadenthält5, 3-7, 5Gew.-% Schwefelsäure, 12-16Gew.-% Natriumsulfatund 2-5Gew.-%
Zinksulfat, e) die Gew. -0 ;
0 Schwefelsäure im Spinnbad sind um 0,5-1, 0 höher als die Gew,-% Gesamtalkali (be- rechnet als Natriumhydroxyd) in der Viskose und i) zahlenmässig ausgedrückt, ist die prozentuelle Verstreckung der Fäden oder der Fadenbündel 2a-5b-c +100 + 3, wobei a die y-Zahl der Viskose während des Spinnverfahrens ist, b ist die Summe der Gel.-% von Natriumsulfat und Zinksulfat und c ist die Temperatur des Spinnbades in OC und liegt je- denfalls zwischen 110 und 162ego.
Es wurde gefunden, dass verschiedene Eigenschaften sogar verbessert werden können, wenn die frisch gesponnenen und verstreckten Fäden oder Fadenbündel, vor dem Schneiden und bevor sie getrocknet wur- den, d. h. während sie entspannt sind, bei Temperaturen von 60 bis 1000C mit einer wässerigen Lösung von 1 bis 4 Gew.-% Natriumhydroxyd, mit Wasser, mit einer wässerigen Lösung einer Säure und mit Was- ser behandelt wurden.
Beim Kardieren dieser Stepelfasern ist der Flor mehr zusammenhängend. Gewobene und gestrickte
Erzeugnisse, welche aus diesen Stapelfasern gemacht wurden, zeigen einen erhöhten Abnutzungswider- stand und unterliegen auch nach wiederholtem Waschen nur einem sehr geringen Schrumpfgrad. Ausser- dem besitzen die gewobenen Artikel einen besseren Griff.
Die erfindungsgemässe Behandlung mit der Natriumhydroxydlösung kann unmittelbar nach dem
Strecken der Fäden oder Fadenbündel und nach dem Entfernen der sauren Badanteile in und auf den Fa- sern bzw. Fadenbündeln erfolgen, z. B. mit Wasser. Gleichwohl kann die Laugebehandlung auch zwischen den verschiedenen Nachbehandlungen, wie dem Entschwefeln und Bleichen, erfolgen. Schliesslich kann das Natriumhydroxyd auch einem Entschwefelungsbad, das Natriumsulfid enthält, zugegeben werden.
Das Säurebad nach der Laugebehandlung dient zum Neutralisieren der Lauge. Bei dem angedeuteten
Verfahren wird die Alkalicellulose, wie üblich, mit mehr als 40 Gew.-'% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf die Cellulose in der Alkalicellulose, xanthogeniert.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird jedoch die Alkalicellulose mit den üblichen Mengen
Schwefelkohlenstoff (weniger als 40 Gel.-%, bezogen auf die Cellulose in der Alkalicellulose) xanthogeniert. Eine Viskose mit einer hohen y-Zahl wird durch Zugabe einer zusätzlichen Menge von Schwefelkohlenstoff erhalten, wobei die xanthogenierteCellulose gelöst wird. Die zusätzliche Menge an Schwefelkohlenstoff kann der Viskose auch zugesetzt werden, nachdem sie bereitet wurde. Soweit es die Eigenschaften der Stapelfasern betrifft, kann es auch vorteilhaft sein, wenn die zusätzliche Menge an Schwefelkohlenstoff knapp vor dem Verspinnen der Viskose erfolgt. In diesem Fall braucht die Viskose nicht bei relativ niederen Temperaturen gelagert werden, um eine Verringerung der Y-Zahl unter 60 zu vermeiden.
Die Lagerung der Viskose bei relativ hohen Temperaturen eröffnet den Vorteil, dass die Filtration und die Entlüftung leicht vor sich geht.
Es hat sich auch gezeigt, dass bei der Zugabe des Schwefelkohlenstoffes kurz vor dem Spinnverfahren, insbesondere innerhalb 1 h, Stapelfasern mit unbefriedigender Qualität erhalten werden.
Eine empfehlenswerte Variante des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die zusätzliche Menge an Schwefelkohlenstoff der Viskose injiziert wird. Dies kann so ausgeführt werden, dass zumindest 1 h bevor das Spinnverfahren begonnen wird, der Schwefelkohlenstoff in die möglichst sorgfältig entlüftete Viskose injiziert und damit gemischt wird. Auf diese Weise reicht eine relativ geringe Menge Schwefelkohlenstoff aus, um eine Viskose mit einer hohen y- Zahl zu erhalten.
Wie bereits erwähnt, zeigen die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Stapelfasern Baumwollmerkmale. Damit die Erzeugnisse, welche aus diesen künstlichen Stapelfasern gemacht werden, einen festeren Griff erhalten, kann das erfindungsgemässe Verfahren mit einer Spinndüse mit Schlitzen anstatt mit runden Düsenöffnungen ausgeführt werden, welche Massnahme an sich bekannt ist. Es muss nur darauf geachtet werden, dass die Fäden rascher von den Spinndüsen abgezogen werden, als die Viskose aus den Schlitzen ausgepresst wird.
Ausserdem ist empfehlenswert, dass die Länge der Schlitze 3-6mal so gross ist wie ihre Weite. Dabei sei festgehalten, dass nicht alle Schlitze des Spinnkopfes die gleiche Dimension haben müssen. Damitdas Spinnverfahren glatter verläuft, d. h. mit weniger Spinnfehlern, ist es vorteilhaft, der Viskose und/oder dem Spinnbad ein oder mehrere an sich bekannte Spinnhilfsmittel zuzusetzen.
Diese können kationaktive, anionaktive oder nichtionogene Eigenschaften besitzen. Typische Vertreter dieser Substanzen sind quaternäre Ammoniumverbindungen (z. B. : Lauryltrimethylammoniumchlorid und Stearyltrimethylammoniumchlorid), quaternäre Pyridinverbindungen (z. B. : Stearylpyridinchlorid), äthoxylierte, höhere primäre Amine, so z. B. Verbindungen der Formel :
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Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze von Fettsäure, Alkylarylsulfonat (z. B. : das Natriumsalz der Dibutylnaphthalinsulfonsäure und Dodecylbenzolsulfonat), äthoxylierte Fettsäuren (z. B. : Stearinsäureamid-
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: Laurylalkoholäthoxylat)Nonylphenoläthoxylat). In vielen Fällen ist Laurylpyridinchlorid als Spinnhilfsmittel zu empfehlen.
Die Wirkung des Laurylpyridinchlorides kann noch gesteigert werden durch den Zusatz von äthoxylierten Kokosaminen der Formel :
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in welcher x + y = 10-15, zum Spinnbad.
Die frisch gesponnenen Fäden oder Fadenbündel können im Spinnbad verstreckt werden. Vorzugsweise sollten sie nach dem Verlassen des Spinnbades verstreckt werden.
Der Verstreckungsvorgang kann an der Luft oder in einem zweiten Bad, das heisse, verdünnte Säure, z. B. Schwefelsäure, enthält, oder auf beide Weisen zugleich durchgeführt werden. Dem zweiten Bad kann eine kleine Menge eines Salzes zugesetzt worden sein. In der Regel wird für das zweite Bad ein verdünntes Spinnbad verwendet, weil während des Spinnens durch die Fäden etwas vom Spinnbad in, das zweite Bad mitgerissen wird.
Es ist auch zu empfehlen, dem zweiten Bad Wasser kontinuierlich zuzuführen, damit der Salzgehalt nicht zu hoch wird.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann die Zusammensetzung der Viskose in weiten Grenzen schwanken. Der Cellulosegehalt kann von 6,5 bis 8 Gew. -0/0 und der. Gesamtalkaligehalt, berechnet als Natriumhydroxyd, von 4,8 bis 6,5 Gew.-% schwanken. Die Viskosität der Viskose muss erfindungsgemäss hoch sein. Eine Viskosität von mindestens 75 sec (KugeIrFall-Methode) wird bevorzugt. Ebenso ist eine Viskosität, die 200 nicht übersteigt, zu bevorzugen.
Das erfindungsgemässe Verfahren umfasst eine Reihe kritischer Bedingungen. Wenn eine oder mehrere dieser Bedingungen nicht erfüllt werden, so zeigen die erhaltenen künstlichen Fasern nicht die gewünschten optimalen Eigenschaften.
Es folgen einige Beispiele, auf welche das erfindungsgemässe Verfahren keineswegs beschränkt ist. Beispiel l : Alkalicellulose, hergestellt aus Fichtenholzcellulose, mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 840, enthaltend 0, 3 Gew.-'% eines äthoxylierten Kokosamins der Formel :
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in welcher x+y = 15, wurde 36 h bei 220C reifen gelassen. Anschliessend wurde die Alkalicellulose wäh-
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serigen Natriumhydroxydlösung gelöst, so dass eine Viskose mit einem Cellulosegehalt von 7,3 Gew. -% und einem Gesamtalkaligehalt (ausgedrückt als NaOH) von 6, 0 Gew. -0/0 erhalten wurde.
Die Viskose mit einer Viskosität von 84 sec (Kugel-Fall-Methode) wurde filtriert und kontinuierlich entlüftet, wobei sie nach dem Entlüften eine 7-Zahl von 45 hatte. Danach wurden 15 Gew.-% Schwefelkohlenstoff (bezogen auf die Cellulose in der Viskose) in die Viskose injiziert und nachfolgend gut damit gemischt.
11/2 h nach dem Injizieren des Schwefelkohlenstoffes wurde die Viskose mit einer 7-Zahl von 72 durch eine Spinndüse versponnen, welche mit 3600 Spinnöffnungen mit einem Durchmesser von 0,06 mm ausgestattet war. Das Spinnbad von 210C enthielt 6,5 Gew.-% Schwefelsäure, 13,0 Gel.-% Natriumsulfat, 3, 0 Gel.-% Zinksulfat und 0,005 Gew.-% Laurylpyridinchlorid. Der Faden wurde von der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 27 m/min abgezogen, und der Weg des frisch gesponnenen Fadens durch das Spinnbad betrug 27 cm. Nach dem Verlassen des Spinnbades wurde der Faden zunächst in der
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Na, SO,, um 90%gespült wurden. Die Stapelfasern wurden in drei Partien A, B und C geteilt.
Partie A wurde aufeinanderfolgend in einem wässerigen Bad von 75 C, enthaltend 0,3 Gew.-%Na2S, entschwefelt, mit Wasser gespült, in einem wässerigen Bad von 350C, enthaltend 0, 4 Gew.-% NaCIO (berechnet als Chlor) und 0,01 Gew. -0/0 NaOH, gebleicht, mit Wasser gespült und in einem wässerigen
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behandelt. Partie C wurde in derselben Art nachbehandelt. Nur bevor sie mit der Na2S-Lösung behandelt wurde, wurde sie aufeinanderfolgend mit einer 4 Gew.-% NaOH-Lösung in Wasser bei 1000C (für 1/2 min), mit Wasser, mit einer 0,5 Gew.-% Schwefelsäurelösung in Wasser bei 250C und mit Wasser behandelt.
Sowohl die Stapelfaser der Partie A als auch die der Partien B und C hatten im trockenen und feuchten Zustand eine Festigkeit von 4,0 bzw. 2,7 g/den und eine Dehnung von 7,0 bzw. 8,1% Ferner wiesen die Stapelfasern eine Knotenfestigkeit von 1, 7 g/den auf.
Die Partien A, B und C wurden getrennt in Ne 30 Fäden versponnen. Diese Fäden wurden getrennt in Hemdenstoffe verwoben, welche-gemeinsam mit Baumwollerzeugnissen derselben Art wiederholt gewaschen wurden.
Das Schrumpfvermögen der Erzeugnisse war :
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<tb>
<tb> nach <SEP> 1 <SEP> Wäsche <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> Wäschen
<tb> Baumwollerzeugnisse <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 15, <SEP> 1%
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> A <SEP> 10, <SEP> 7'% <SEP> 14, <SEP> 4% <SEP>
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> B <SEP> 10, <SEP> 6% <SEP> 11, <SEP> 401o
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> C <SEP> 10, <SEP> olo <SEP> 10, <SEP> oslO <SEP>
<tb>
Beispiel 2 :
Alkalicellulose, hergestellt aus Fichtenholzcellulose, mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 840, enthaltend 0, 3 Gew. -0/0 eines äthoxylierten Kokosamins der Formel :
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ein Wasserbad und ein Bad von 40 C, enthaltend 0, 4 Gew.- Na SOg, sowie ein Wasserbad geführt. Zuletzt wird der Faden in Stapelfasern geschnitten und die Stapelfasern werden getrocknet.
Die Stapelfasern wurden in einen Ne 30 Faden versponnen. Der Faden wurde in einen Hemdenstoff verwoben, welcher gemeinsam mit Baumwollerzeugnissen derselben Art wiederholt gewaschen wurde.
Die Schrumpfung der Erzeugnisse war :
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<tb>
<tb> nach <SEP> 1 <SEP> Wäsche <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> Wäschen
<tb> Baumwollerzeugnisse <SEP> 10,1% <SEP> 14,9%
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> aus
<tb> regenerierter <SEP> Cellulose <SEP> 10,1% <SEP> 10,3%
<tb>
Beispiel 3 : Alkalicellulose, hergestellt aus Fichtenholzcellulose, mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1200, wurde während 48 h bei 250C reifen gelassen.
Anschliessend wurde die Alkalicellulose während 2 h bei 330C xanthogeniert, indem 36 Gew.-% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf die Cellulose in der Alkalicellulose, verwendet wurden. Das Cellulosexanthogenat wurde in 2 1/2 h bei 140C mit einer wässerigen Natriumhydroxydlösung gelöst, so dass eine Viskose mit einem Cellulosegehalt von 8,5 Gew.-% und einem Gesamtalkaligehalt (ausgedrückt als Natriumhydroxyd) von 6,5 Gew.-% erhalten wurde. Die Viskose mit einer Viskosität von 102 sec (KugelFall-Methode) wurde kontinuierlich entlüftet, wobei sie nach dem Entlüften eine #-Zahl von 40 hatte.
Danach werden 13 Gew.-% Schwefelkohlenstoff (bezogen auf die Cellulose in der Viskose) in die Viskose injiziert und nachfolgend gut mit ihr vermischt.
4 h nach dem Injizieren des Schwefelkohlenstoffes wurde die Viskose mit einer 7-Zahl von 60 durch eine Spinndüse versponnen, welche mit 3 600 Spinnöffnungen mit einem Durchmesser von 0, 06 mm ausgestattet war. Das Spinnbad von 250C enthielt 7,2 Gew. -0/0 Schwefelsäure, 13,0 Gew.-% Natriumsulfat, 2,0 Gew.-% Zinksulfat und 0,005 Gew.-% Laurylpyridinchlorid. Der Faden wurde von der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 41 m/min abgezogen, und der Weg des frisch gesponnenen Fadens durch das Spinnbad betrug 30 cm.
Nach dem Verlassen des Spinnbades wurde der Faden zunächst in der Luft um 401o verstreckt und danach in einem Bad von 95 C, enthaltend 1, 0 Gew.-% Schwefelsäure, 2,0 Gew.-% Na SO und 0, 1 Gew.-% Zinksulfat, um 80% (bezogen auf die Abzugsgeschwindigkeit an der Spinndüse).
Der frisch gesponnene und verstreckte Faden wurde in Stapelfasern geschnitten und nachfolgend mit Wasser gespült. Die Stapelfasern wurden in zwei Partien A und B geteilt.
Partie A wurde aufeinanderfolgend in einem Bad von 75 C enthaltend 0,3 Gew.-% Na S in Wasser, entschwefelt, gespült mit Wasser, in einem Bad von 35 C, enthaltend 0, 4 Gew.-% NaCIO (berechnet als Chlor) und 0,01 Gew. -0/0 NaOH in Wasser, gebleicht, in Wasser gespült, in einem Bad von 40 C, enthaltend 0,4 Gew.-% Na2SO in Wasser, behandelt und wieder in Wasser gespült. Zuletzt wurden die Stapelfasern getrocknet. Partie B wurde in derselben Art nachbehandelt. Nur bevor sie mit der NaCIO-Losung behandelt wurde, wurde sie aufeinanderfolgend mit einer 2,5 gew.-%igen Lösung von NaOH In Wasser bei 900C (für 1 min), mit Wasser, mit einer 0,3 gew.-%igen Lösung von Schwefelsäure in Wasser bei 250C und mit Wasser behandelt.
Sowohl die Stapelfasern der Partie A als auch die der Partie B hatten im trockenen und nassen Zustand eine Festigkeit 3,8 bzw. 2, 7 g/den und eine Dehnung von 7,2 bzw. 7,8go, Im trockenen Zustand wiesen die Fasern eine Knotenfestigkeit von 1, 6 g/den auf.
Die Partien A und B wurden getrennt in Ne 30 Fäden versponnen. Diese Fäden wurden getrennt In Hemdenstoffe verwoben, welche gemeinsam mit Baumwollerzeugnissen derselben Art wiederholt gewaschen wurden.
Die Schrumpfung der Erzeugnisse war :
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<tb>
<tb> nach <SEP> 1 <SEP> Wäsche <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> Wäschen
<tb> Baumwollerzeugnisse <SEP> 10, <SEP> 1% <SEP> 15 <SEP> 0/0
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> A <SEP> 11, <SEP> 2go <SEP> 13, <SEP> fYJ/o <SEP>
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> B <SEP> 11, <SEP> 0% <SEP> 11, <SEP> 3%
<tb>
Wenn die angegebenen Spinnbedingungen beibehalten wurden, ausser dass die Y-Zahl 55 statt 60 war, zeigten die Erzeugnisse eine bedeutend höhere Schrumpfung nach wiederholtem Waschen.
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Beispiel 4 : Alkalicellulose, hergestellt aus Buchenholzcellulose, mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 750, wurde während 15 h bei 25 C reifen gelassen. Anschliessend wurde die Alkalicellulose während 3 h bei 270C xanthogeniert, indem 38 Gew.-% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf die Cellulose in der Alkalicellulose, verwendet wurden. Das Cellulosexanthogenat wurde in 2 1/2 h bei 100C mit einer wässerigen Natriumhydroxydlösung gelöst, so dass eine Viskose mit einem Cellulosegehalt von 7,0 Gew.-% und einem Gesamtalkaligehalt (ausgedrückt als Natriumhydroxyd) von 4,8 Gew.-% erhalten wurde.
Während die Mischung gelöst wurde, wurden 18,5 Gew.-% Schwefelkohlenstoff (bezogen auf die Cellulose im Cellulosexanthogenat) zugefügt. Die Viskose mit einer Viskosität von 125 sec (Kugel-Fall-Methode) wurde filtriert und entlüftet, wobei sie bei 15 C so lange gehalten wurde, bis eine Y-Zahl von 75 erreicht war. Nachfolgend wurde die Viskose durch eine Spinndüse versponnen, welche 700 Spinnöffnungen mit einem Durchmesser von 0, 12 mm besass. Das Spinnbad von 200C enthielt 5,3 Gew.-% Schwefelsäure,
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wurde von der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 27 m/min abgezogen. und der Weg des frisch gesponnenen Fadens durch das Spinnbad betrug 20 cm.
Nach dem Verlassen des Spinnbades wurde der Faden zunächst an der Luft um 5 Olo verstreckt und danach in einem Bad von 98 C, enthaltend 2, 5 Gew.-% Schwefelsäure, um 920/0 (bezogen auf die Abzugsgeschwindigkeit an der Spinndüse).
Der frisch gesponnene und verstreckte Faden wurde in Stapelfasern geschnitten und nachfolgend diese mit Wasser gespült. Die Stapelfasern wurden in zwei Partien A und B geteilt.
Partie A wurde in der gleichen Weise nachbehandelt wie Partie A. in Beispiel 3, nämlich aufeinanderfolgend mit einer Na2S-L sung, mit Wasser, mit einer NaClO-Lösung, mit Wasser, mit einer Na. SO.- Lösung und mit Wasser.,
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Sowohl die Stapelfasern der Partie A als auch die der Partie B hatten im trockenen und nassen Zustand eine Festigkeit von 3,6 bzw. 2,5 g/den und eine Dehnung von 6,2 bzw. zo Im trockenen Zustand wiesen die Fasern eine Knotenfestigkeit von 1, 8 g/den auf.
Die Partien A und B wurden getrennt in Ne 30 Fäden versponnen. Diese Fäden wurden getrennt in Hemdenstoffe verwoben, welche gemeinsam mit Baumwollerzeugnissen derselben Art wiederholt gewaschen wurden.
Die Schrumpfung der Erzeugnisse war :
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<tb>
<tb> nach <SEP> 1 <SEP> Wäsche <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> Wäschen
<tb> Baumwollerzeugnisse <SEP> 10,0% <SEP> 15,1%
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> A <SEP> 10, <SEP> 70/0 <SEP> 14, <SEP> 9%
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> B <SEP> 10, <SEP> 4% <SEP> 10, <SEP> 910
<tb>
Wenn die Fäden insgesamt um 120% statt um 142% verstreckt wurden und wenn die daraus geschnittenen Stapelfasern in der gleichen Weise nachbehandelt wurden wie die Partie A und in gleiche Erzeugnisse verwoben wurden, so war ihre Schrumpfung nach 50 Wäschen 21, 3%.
Beispiel 5 : Alkalicellulose, hergestellt aus Buchenholzcellulose, mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 750, wurde 29 h bei 180C reifen gelassen. Anschliessend wurde die Alkalicellulose während 2 1/2 h bei 280C xanthogeniert, indem 33 Gew.-% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf die Cellulose in der Alkalicellulose, verwendet wurden. Das Cellulosexanthogenat wurde in 3 h bei 120C mit
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Viskose mit einer Viskosität von 110 sec (Kugel-Fall-Methode) wurde filtriert und kontinuierlich entlüftet, wobei sie nach dem Entlüften eine 7-Zahl von 42 hatte.
Danach wurden 16 Gew.-% Schwefelkohlenstoff (bezogen auf die Cellulose in der Viskose) in die Viskose injiziert und nachfolgend mit ihr vermischt. 2 h nach dem Injizieren des-Schwefelkohlenstoffes wurde die Viskose mit einer #-Zahl von 66 durch eine Spinndüse versponnen, welche mit 3 600 Spinnöffnungen mit einer Länge von 0, 12 mm und einer Weite- von 0, 035 mm ausgestattet war. Das Spinnbad von 280C enthielt 6,3 Gew.-% Schwefelsäure, 16, 0 Gew.-% Natriumsulfat, 2,0 Gew.-% Zinksulfat, 0,005 Gew.-% Laurylpyridinchlorid und 0, 025 Gew.-Tb eines äthoxylierten Kokosamins der Formel;
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in welcher x + y = 10.
Der Faden wurde von der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 35 m/min abgezogen und die Viskose wurde durch die Schlitze mit einer Geschwindigkeit von 27 m/min ausgepresst.
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-0/0 Schwefelsäure1150/0 (bezogen auf die Abzugsgeschwindigkeit an der Düse) verstreckt.
Der frisch gesponnene und verstreckte Faden wurde in Stapelfasern geschnitten, welche nachfolgend mit Wasser gespült wurden. Die Stapelfasern wurden in zwei Partien A und B geteilt.
Partie A wurde aufeinanderfolgend in einem Bad von 75 C, enthaltend 0, 3 Gew.-% Na S in Wasser, @ entschwefelt und mit Wasser gespült, in einem Bad von 35 C, enthaltend 0, 4 Gew. -0/0 NaCIO (berechnet als Chlor) und 0, 01Gew. -% von NaOH in Wasser, gebleicht, mit Wasser gespült, in einem Bad von 400C, enthaltend 0, 4 Gew.-% Na SO, in Wasser, behandelt und mit Wasser gespült. Zuletzt wurden die Stapel- fasern getrocknet.
Partie B wurde in derselben Weise nachbehandelt. Nur bevor sie mit der Na2S-Lösung behandelt wuri de, wurde sie aufeinanderfolgend mit einer 2, 5 Gew.-%Lösung von NaOH in Wasser bei 900C (auf 1 min), mit Wasser, mit einer 0, 5 Gew.-%Lösung von Schwefelsäure in Wasser bei 250C und mit Wasser behan- delt. Sowohl die Stapelfasern der Partie A als auch die der Partie B hatten im trockenen und nassen Zu- stand eine Festigkeit von 3, 7 bzw. 2,4 g/den, eine Dehnung von 6, 1 bzw. 8, 9%. Im trockenen Zustand wiesen die Stapelfasern eine Knotenfestigkeit von 1, 6 g/den auf.
Die Partien A und B wurden getrennt in Ne 30 Fäden versponnen. Diese Fäden wurden getrennt in
Hemdenstoffe verwoben, welche gemeinsam mit Baumwollerzeugnissen derselben Art wiederholt gewa- schen wurden.
Die Schrumpfung der Erzeugnisse war :
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<tb>
<tb> nach <SEP> 1 <SEP> Wäsche <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> Wäschen
<tb> Baumwollerzeugnisse <SEP> 10, <SEP> 10/0 <SEP> 15, <SEP> 20/o <SEP>
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> A <SEP> 12,5% <SEP> 16,6%
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> B <SEP> 12, <SEP> 4% <SEP> 13, <SEP> 1% <SEP>
<tb>
Beispiel 6 : Alkalicellulose, hergestellt aus Buchenholzcellulose, mit einem durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von 1100, wurde 20 h bei 180C reifen. gelassen. Anschliessend wurde die Alkalicellulose während 2 1/2 h bei 310C xanthogeniert, indem 38 Gel.-% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf die
Cellulose in der Alkalicellulose, verwendet wurden.
Das Cellulosexanthogenat wurde in 3 h bei 140C mit einer wässerigen Natriumhydroxydlösung gelöst, so dass eine Viskose mit einem Cellulosegehalt von 6,5 Gel.-% und einem Gesamtalkaligehalt (ausgedrückt als NaOH) von 4,8 Gel.-% erhalten wurde. Die Viskose mit einer Viskosität von 153 sec (KugelFall-Methode) wurde kontinuierlich entlüftet, wobei sie nach dem Entlüften eine y-zahl von 50 hatte.
Danach wurden 19Gew.-%Schwefelkohlenstoff(bezogen auf die Cellulose in der Viskose) in die Viskose injiziert und nachher mit ihr gemischt. 1 1/2 h nach dem Injizieren des Schwefelkohlenstoffes in die Viskose, wurde die Viskose mit einer #-Zahl von 78 durch eine Spinndüse versponnen, welche mit 2 000 Schlitzen mit einer Länge von 0,15 mm und mit einer Weite von 0,040 mm ausgestattet war. Das Spinnbad von 150C enthielt 5,8 Gew.-% Schwefelsäure, 14,0 Gew.-% Natriumsulfat, 2,0 Gew.-% Zink-
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in welcher x + y = 15.
Der Faden wurde von der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 35 m/min abgezogen und die Auspressgeschwindigkeit der Viskose war 30 m/min. Nach einem Badweg von 75 cm wurde der Faden an der Luft um 60% und nachfolgend um 98% (bezogen auf die Abzugsgeschwindigkeit an der Düse) in einem Bad von 90 C. enthaltend 1, 0 Gew.-% Essigsäure, verstreckt. Zuletzt wurde der Faden, ohne Verstreckung,
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durch ein Bad von 95 C, enthaltend l, 0 Gew.-% Schwefelsäure, geführt. Der frisch gesponnene und ver- streckte Faden wurde in Stapelfasern geschnitten, welche nachfolgend mit Wasser gespült wurden. Die
Stapelfasern wurden in zwei Partien A und B geteilt.
Die Partien A und B wurden so nachbehandelt wie die Partien A bzw. B in Beispiel 5.
Sowohl die Stapelfasern der Partie A als auch die der Partie B hatten im trockenen wie im nassen
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stand wiesen die Stapelfasern eine Knotenfestigkeit von 1, 8 g/den auf.
Die Partien A und B wurden getrennt in Ne 30 Fäden versponnen. Diese Fäden wurden getrennt in
Hemdenstoffe verwoben, welche gemeinsam mit Baumwollerzeugnissen derselben Art wiederholt gewa- ) sehen wurden.
Die Schrumpfung der Erzeugnisse war :
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<tb>
<tb> nach. <SEP> 1 <SEP> Wäsche <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> Wäschen
<tb> Baumwollerzeugnisse <SEP> 9 <SEP> % <SEP> -10, <SEP> 9% <SEP>
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> A <SEP> 9, <SEP> 4% <SEP> 11, <SEP> 8%
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> B <SEP> 9, <SEP> 2% <SEP> 9,6%
<tb>
Ein bei 50 statt bei 150C gesponnener Faden konnte nur etwa 1350/0 verstreckt werden. Erzeugnisse, welche aus Stapelfasern daraus hergestellt wurden, welche ebenso wie die der Partie A nachbehandelt wurden, zeigten eine Schrumpfung von 17, 5% nach 50 Wäschen.
Beispiel 7 : Alkalicellulose, hergestellt aus Linters, mit einem durchschnittlichen Polymerisationsgrad von 1200, wurde 20 h bei 180C reifen gelassen. Anschliessend wurde die Alkalicellulose während 2 1/2 h bei 310C xanthogeniert, indem 40 Gew. -0/0 Schwefelkohlenstoff, bezogen auf die Cellulose in der Alkalicellulose, verwendet wurden. Das Cellulosexanthogenat wurde in 3 1/2 h bei 11 C mit einer
EMI8.3
und einem Gesamtalkaligehalt (ausgedrückt als NaOH) von 6. 5 Gew.-% erhalten wurde. Die Viskose mit einer Viskosität von 161 sec (Kugel-Fall-Methode) wurde kontinuierlich entlüftet, wobei sie nach dem Entlüften eine #-Zahl von 57 hatte.
Danach wurden 19 Gew.-% Schwefelkohlenstoff (bezogen auf die Cellulose in der Viskose) in die Viskose injiziert und nachher mit ihr gemischt.
5 h nach dem Injizieren des Schwefelkohlenstoffes in die Viskose wurde die Viskose mit einer Y-Zahl von 82 durch eine Spinndüse versponnen, welche mit 2016 Spinnöffnungen mit einem Durchmesser von 0, 08 mm ausgestattet war. Das Spinnbad von 190C enthielt 7,5 Gew.-%Schwefelsäure, 16, 0 Gew.-% Natriumsulfat, 2,0 Gew.-% Zinksulfat, 0, 005 Gew.-% Laurylpyridinchlorid und 0,025 Gew.-% eines äthoxylierten Kokosamins der Formel :
EMI8.4
in welcher x + y = 15. Der Faden wurde von der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 25 m/min abgezogen.
Nach dem Verlassen des Spinnbades wurde der Faden zunächst in der Luft um 3 Wo verstreckt und danach um 126% (bezogen auf die Abzugsgeschwindigkeit an der Spinndüse) in einem Bad von 95 C, enthaltend 1, 5 Gel.-% Schwefelsäure und 4, 0 Gel.-% Natriumsulfat.
Der frisch gesponnene und verstreckte Faden wurde in Stapelfasern geschnitten, welche nachfolgend mit Wasser gespült wurden. Die Stapelfasern wurden in zwei Partien A und B geteilt.
Die Partien A und B wurden auf die gleiche Weise nachbehandelt wie die Partien A und B in Beispiel 5.
Sowohl die Stapelfasern der Partie A als auch die der Partie B hatten im trockenen und nassen Zustand eine Festigkeit von 4,3 bzw. 3, 1 g/den, eine Dehnung von 5,9 bzw. 8, 2%. Im trockenen Zustand wiesen die Stapelfasern eine Knotenfestigkeit von 1, 7 g/den auf. Die Partien A und B wurden getrennt in Ne 30 Fäden versponnen. Diese Fäden wurden getrennt in Hemdenstoffe verwoben, welche gemeinsam mit Baumwollerzeugnissen derselben Art wiederholt gewaschen wurden.
Die Schrumpfung der Erzeugnisse war :
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EMI9.1
<tb>
<tb> nach <SEP> 1 <SEP> Wäsche <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> Wäschen
<tb> Baumwollerzeugnisse <SEP> 10,4% <SEP> 15,1%
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> A <SEP> 11, <SEP> 7go <SEP> 15, <SEP> 4% <SEP>
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> B <SEP> 11, <SEP> 6010 <SEP> 12, <SEP> 0%
<tb>
Beispiel 8 : Alkalicellulose, hergestellt aus Fichtenholzcellulose, mit einem durchschnittlichen
Polymerisationsgrad von 1200, wurde 48 h bei 220C reifen gelassen. Anschliessend wurde die Alkalicel- lulose während 2 h bei 320C xanthogeniert, indem 35 Gew. -0/0 Schwefelkohlenstoff, bezogen auf die Cel- lulose in der Alkalicellulose, verwendet wurden.
Das Cellulosexanthogenat wurde in 2 1/2 h bei 8 C mit einer wässerigen Natriumhydroxydlösung gelöst, so dass eine Viskose mit einem Cellulosegehalt von
7,3 Gel.-% und einem Gesamtalkaligehalt (ausgedrückt als Natriumhydroxyd) von 6,0 Gew.-% erhalten wurde. Nachdem die Lösung durch 20 Gew. -% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf die Cellulose in der Vis- kose, ergänzt wurde, wurde diese mit der Viskose vermischt, Die Viskose mit einer Viskosität von 119 sec (Kugel-Fall-Methode) wurde nach dem Filtrieren entlüftet und bei einer Temperatur von 150C s) lange gehalten, bis eine 7-Zahl von 72 erreicht war.
Bei dieser y-Zahl wurde die Viskose durch eine Spinndüse versponnen, welche mit 2000 Spinnöffnungen, jede mit einer Länge von 0,3 mm und einer Weite von
0,05 mm, ausgestattet war. Das Spinnbad von 220C enthielt 6, 6 Gew.-'% Schwefelsäure, 14, 0 Gew.-%
Natriumsulfat, 3,0 Gel.-% Zinksulfat und 0,05 Gew.-% eines äthoxylierten Kokosamins der Formel :
EMI9.2
in welcher x + y = 12.
Die Geschwindigkeit mit der die Viskose durch die Schlitze ausgepresst wurde war 22 m/min. Der Faden wurde von der Spinndüse mit einer Geschwindigkeit von 27 m/min abgezogen und der Badweg im Spinnbad war 95 cm.
Nachdem der Faden das Spinnbad verlassen hatte, wurde er an der Luft um 55% verstreckt und nachfolgend um 85% (bezogen. auf die Abzugsgeschwindigkeit an der Spinndüse) in einem Bad von 950C, enthaltend 1, 5 Gew.-%Schwefelsäure und 4,0 Gew. -0/0 Natriumsulfat.
Der Faden wurde in Stapelfasern geschnitten, welche anschliessend mit Wasser gespült wurden. Die Stapelfasern wurden in zwei Partien A und B geteilt. Die Partien A und B wurden in der gleichen Weise nachbehandelt wie die Partien A bzw. B in Beispiel 5.
Sowohl die Stapelfasern der Partie A als auch die der Partie B hatten im trockenen und nassen Zustand eine Festigkeit von 4,0 bzw. 2,9 g/den und eine Dehnung von 8,8 bzw. 10, 9%. Im trockenen Zustand wiesen die Stapelfasern eine Kriotenfestigkeit von 1, 8 g/den auf.
Die Partien A und B wurden getrennt in Ne 30 Fäden versponnen. Diese Fäden wurden getrennt in Hemdenstoffe verwoben, welche gemeinsam mit Baumwollerzeugnissen derselben Art wiederholt gewaschen wurden.
Die Schrumpfung der Erzeugnisse war :
EMI9.3
<tb>
<tb> nach <SEP> 1 <SEP> Wäsche <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> Wäschen
<tb> Baumwollerzeugnisse <SEP> 10,8% <SEP> 15,3%
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> A <SEP> 10, <SEP> 6% <SEP> 14, <SEP> Olo
<tb> Stapelfasererzeugnisse <SEP> der <SEP> Partie <SEP> B <SEP> 10,5% <SEP> 11,2%
<tb>
Es muss festgestellt werden, dass bei Nichteinhaltung der Bedingungen des erfindungsgemässen Verfahrens bei den Verfahren, wie sie in den Beispielen angeführt wurden, die vorteilhaften Eigenschaften der Stapelfasern und der daraus hergestellten Erzeugnisse nicht verwirklicht werden können.
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Process for the production of artificial staple fibers from regenerated cellulose
The invention relates to a method for producing artificial staple fibers from regenerated cellulose, in which the viscose is spun into a spinning bath containing sulfuric acid, whereupon the freshly spun threads or thread bundles are stretched and then cut into staple fibers.
The artificial staple fibers, which are produced in the usual manner just described, show a relatively high elongation at break and a strong swelling in water.
The woven and knitted products which are made from these artificial staple fibers show - as is known - less stable dimensions than those made from cotton fibers.
A method has also been proposed in which a viscose with high viscosity and with a high Y number was spun into a spinning bath, the temperature of which was not higher than 30 C and which contained dilute sulfuric acid and sodium sulfate, the freshly spun threads or Thread bundles were stretched and then cut into staple fibers.
This process shows the following additional features: a) The alkali cellulose was not allowed to ripen, b) in the viscose the ratio of the alkali content to the cellulose content must be less than 0.6, c) the spinning bath contains less than 50 g sulfuric acid per liter and less than 50 g of sodium sulfate.
The staple fibers produced in this way have a low swelling value in water, but have the disadvantage that they are brittle, so that a large amount of waste is produced when processing on the carding machine.
The staple fibers produced by the process according to the application are not at all brittle and show a high knot strength. In addition, they swell very little in water and show low elongation both in the dry and in the wet state. Their properties are similar to those of cotton.
Woven and knitted products made from these man-made staple fibers do not show any greater degree of shrinkage after repeated washing treatments than the same woven and knitted cotton products.
The process according to the invention is characterized by spinning a high number of viscose in a spinning bath containing dilute sulfuric acid at a temperature not exceeding 300 ° C., whereupon the freshly spun threads or thread bundles are cut into staple fibers and then stretched.
The process according to the invention shows the following features: a) The viscose was produced from alkali cellulose, which was xanthogenized with no more than 40% by weight of carbon disulfide (based on the cellulose in the alkali cellulose), b) the ratio of the% by weight of total alkali (calculated as sodium hydroxide) to% by weight of.
Cellulose in the viscose is higher than 0.65, c) at least 1 hour before the spinning process is started, the viscose will have such an amount
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Y numberd) the spinning bath contains 5, 3-7, 5% by weight sulfuric acid, 12-16% by weight sodium sulfate and 2-5% by weight
Zinc sulfate, e) the weight -0;
0 sulfuric acid in the spinning bath is 0.5-1.0 higher than the% by weight total alkali (calculated as sodium hydroxide) in the viscose and i) expressed numerically, the percentage stretching of the threads or the thread bundles 2a-5b- c +100 + 3, where a is the y number of the viscose during the spinning process, b is the sum of the gel% of sodium sulphate and zinc sulphate and c is the temperature of the spinning bath in OC and is in any case between 110 and 162ego .
It has been found that various properties can even be improved if the freshly spun and drawn threads or thread bundles, before cutting and before they have been dried, i. H. while they are relaxed, have been treated with an aqueous solution of 1 to 4% by weight sodium hydroxide, with water, with an aqueous solution of an acid and with water at temperatures of 60 to 1000C.
When carding these stepel fibers, the pile is more cohesive. Woven and knitted
Products made from these staple fibers show increased wear resistance and are subject to only a very low degree of shrinkage even after repeated washing. In addition, the woven articles have a better grip.
The inventive treatment with the sodium hydroxide solution can immediately after
Stretching of the threads or thread bundles and after the removal of the acidic bath components in and on the fibers or thread bundles, z. B. with water. Nevertheless, the caustic treatment can also take place between the various post-treatments, such as desulphurisation and bleaching. Finally, the sodium hydroxide can also be added to a desulfurization bath containing sodium sulfide.
The acid bath after the alkali treatment serves to neutralize the alkali. With the indicated
In the process, the alkali cellulose is, as usual, xanthogenized with more than 40% by weight of carbon disulfide, based on the cellulose in the alkali cellulose.
In the process according to the invention, however, the alkali cellulose is used in the usual amounts
Carbon disulfide (less than 40 gel%, based on the cellulose in the alkali cellulose) xanthates. A viscose with a high y number is obtained by adding an additional amount of carbon disulfide, whereby the xanthated cellulose is dissolved. The additional amount of carbon disulfide can also be added to the viscose after it has been prepared. As far as the properties of the staple fibers are concerned, it can also be advantageous if the additional amount of carbon disulfide occurs just before the viscose is spun. In this case, the viscose does not need to be stored at relatively low temperatures in order to avoid a reduction in the Y number below 60.
Storing the viscose at relatively high temperatures has the advantage that filtration and venting are easy.
It has also been found that when the carbon disulfide is added shortly before the spinning process, in particular within 1 hour, staple fibers of unsatisfactory quality are obtained.
A variant of the method according to the invention that is recommended is that the additional amount of carbon disulfide is injected into the viscose. This can be carried out in such a way that at least 1 hour before the spinning process is started, the carbon disulfide is injected into and mixed with the viscose, which has been deaerated as carefully as possible. In this way, a relatively small amount of carbon disulfide is sufficient to obtain a viscose with a high y number.
As already mentioned, the staple fibers produced by the process according to the invention show cotton characteristics. In order that the products which are made from these artificial staple fibers have a firmer grip, the method according to the invention can be carried out with a spinneret with slots instead of with round nozzle openings, which measure is known per se. It is only necessary to ensure that the threads are drawn off the spinnerets faster than the viscose is pressed out of the slots.
It is also recommended that the length of the slots is 3-6 times as large as their width. It should be noted that not all slots in the spinning head have to have the same dimensions. So that the spinning process is smoother, i.e. H. with fewer spinning defects, it is advantageous to add one or more known spinning aids to the viscose and / or the spinning bath.
These can have cation-active, anion-active or nonionic properties. Typical representatives of these substances are quaternary ammonium compounds (e.g. lauryltrimethylammonium chloride and stearyltrimethylammonium chloride), quaternary pyridine compounds (e.g. stearylpyridine chloride), ethoxylated, higher primary amines, e.g. B. Compounds of the formula:
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Sodium, potassium and ammonium salts of fatty acids, alkylarylsulfonate (e.g. the sodium salt of dibutylnaphthalenesulfonic acid and dodecylbenzenesulfonate), ethoxylated fatty acids (e.g. stearic acid amide
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: Lauryl alcohol ethoxylate) Nonylphenol ethoxylate). In many cases, lauryl pyridine chloride is recommended as a spinning aid.
The effect of the laurylpyridine chloride can be increased by adding ethoxylated coconut amines of the formula:
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in which x + y = 10-15, to the spinning bath.
The freshly spun threads or thread bundles can be drawn in the spinning bath. They should preferably be drawn after leaving the spinning bath.
The stretching process can take place in air or in a second bath, the hot, dilute acid, e.g. B. sulfuric acid, or can be carried out in both ways at the same time. A small amount of a salt may have been added to the second bath. As a rule, a diluted spinning bath is used for the second bath, because during the spinning some of the spinning bath is carried along by the threads into the second bath.
It is also advisable to add water to the second bath continuously so that the salt content does not become too high.
In the process according to the invention, the composition of the viscose can vary within wide limits. The cellulose content can be from 6.5 to 8 wt. -0/0 and the. Total alkali, calculated as sodium hydroxide, varies from 4.8 to 6.5% by weight. According to the invention, the viscosity of the viscose must be high. A viscosity of at least 75 seconds (KugeIrFall method) is preferred. A viscosity not exceeding 200 is also preferable.
The method according to the invention comprises a number of critical conditions. If one or more of these conditions are not met, the resulting artificial fibers will not show the desired optimal properties.
Some examples follow, to which the process according to the invention is in no way restricted. Example 1: Alkali cellulose, made from spruce wood cellulose, with an average degree of polymerization of 840, containing 0.3% by weight of an ethoxylated coconut amine of the formula:
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in which x + y = 15, was ripened for 36 h at 220C. Then the alkali cellulose was
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Serigen sodium hydroxide solution, so that a viscose with a cellulose content of 7.3% by weight and a total alkali content (expressed as NaOH) of 6.0% by weight was obtained.
The viscose with a viscosity of 84 seconds (ball-and-fall method) was filtered and continuously deaerated, whereby it had a 7 number of 45 after deaeration. Then 15% by weight of carbon disulfide (based on the cellulose in the viscose) was injected into the viscose and then mixed well with it.
11/2 hours after the injection of the carbon disulfide, the viscose was spun with a 7-number of 72 through a spinneret which was equipped with 3600 spinning orifices with a diameter of 0.06 mm. The spinning bath of 210C contained 6.5% by weight sulfuric acid, 13.0% by weight sodium sulfate, 3.0% by weight zinc sulfate and 0.005% by weight laurylpyridine chloride. The thread was withdrawn from the spinneret at a speed of 27 m / min, and the path of the freshly spun thread through the spinning bath was 27 cm. After leaving the spinning bath, the thread was initially in the
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Well, SO ,, were flushed by 90%. The staple fibers were divided into three lots A, B and C.
Lot A was successively desulphurized in an aqueous bath at 75 ° C. containing 0.3% by weight Na2S, rinsed with water, in an aqueous bath at 350 ° C. containing 0.4% by weight NaClO (calculated as chlorine) and 0.01 wt. -0/0 NaOH, bleached, rinsed with water and in an aqueous
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treated. Lot C was treated in the same way. Only before it was treated with the Na2S solution, it was successively with a 4 wt .-% NaOH solution in water at 1000C (for 1/2 min), with water, with a 0.5 wt .-% sulfuric acid solution in Water at 250C and treated with water.
Both the staple fibers of batch A and those of batches B and C had a strength of 4.0 and 2.7 g / den in the dry and wet state and an elongation of 7.0 and 8.1%, respectively Staple fibers have a knot strength of 1.7 g / den.
Parts A, B and C were spun separately in Ne 30 threads. These threads were woven separately into shirt fabrics, which were washed repeatedly with cotton products of the same type.
The shrinkage capacity of the products was:
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<tb>
<tb> after <SEP> 1 <SEP> wash <SEP> after <SEP> 50 <SEP> washes
<tb> Cotton products <SEP> 10 <SEP>% <SEP> 15, <SEP> 1%
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> A <SEP> 10, <SEP> 7 '% <SEP> 14, <SEP> 4% <SEP>
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> B <SEP> 10, <SEP> 6% <SEP> 11, <SEP> 401o
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> C <SEP> 10, <SEP> olo <SEP> 10, <SEP> oslO <SEP>
<tb>
Example 2:
Alkali cellulose, made from spruce wood cellulose, with an average degree of polymerization of 840, containing 0.3 wt. -0/0 of an ethoxylated coconut amine of the formula:
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<Desc / Clms Page number 5>
a water bath and a bath at 40 C, containing 0.4 wt .- Na SOg, and a water bath performed. Finally, the thread is cut into staple fibers and the staple fibers are dried.
The staple fibers were spun into a Ne 30 thread. The thread was woven into a shirt fabric which was washed repeatedly with cotton products of the same type.
The shrinkage of the products was:
EMI5.1
<tb>
<tb> after <SEP> 1 <SEP> wash <SEP> after <SEP> 50 <SEP> washes
<tb> Cotton products <SEP> 10.1% <SEP> 14.9%
<tb> staple fiber products <SEP>
<tb> regenerated <SEP> cellulose <SEP> 10.1% <SEP> 10.3%
<tb>
Example 3: Alkali cellulose, made from spruce wood cellulose, with an average degree of polymerization of 1200, was allowed to ripen at 250 ° C. for 48 hours.
The alkali cellulose was then xanthogenized for 2 hours at 330 ° C. by using 36% by weight of carbon disulfide, based on the cellulose in the alkali cellulose. The cellulose xanthogenate was dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution at 140 ° C. in 21/2 hours, so that a viscose with a cellulose content of 8.5% by weight and a total alkali content (expressed as sodium hydroxide) of 6.5% by weight was obtained . The viscose with a viscosity of 102 sec (KugelFall method) was continuously deaerated, whereby it had a # number of 40 after deaerating.
Then 13% by weight of carbon disulfide (based on the cellulose in the viscose) is injected into the viscose and then mixed well with it.
4 hours after the carbon disulfide had been injected, the viscose was spun with a 7-number of 60 through a spinneret which was equipped with 3,600 spinning orifices with a diameter of 0.06 mm. The 250C spin bath contained 7.2% by weight sulfuric acid, 13.0% by weight sodium sulfate, 2.0% by weight zinc sulfate and 0.005% by weight lauryl pyridine chloride. The thread was drawn off the spinneret at a speed of 41 m / min, and the path of the freshly spun thread through the spinning bath was 30 cm.
After leaving the spinning bath, the thread was first stretched in the air by 4010 and then in a bath at 95 ° C. containing 1.0% by weight of sulfuric acid, 2.0% by weight of Na SO and 0.1% by weight. % Zinc sulfate, around 80% (based on the take-off speed at the spinneret).
The freshly spun and drawn thread was cut into staple fibers and then rinsed with water. The staple fibers were divided into two lots, A and B.
Part A was successively in a bath of 75 C containing 0.3 wt .-% Na S in water, desulphurized, rinsed with water, in a bath of 35 C, containing 0.4 wt .-% NaCIO (calculated as chlorine) and 0.01 wt.% NaOH in water, bleached, rinsed in water, treated in a bath at 40 C containing 0.4 wt.% Na2SO in water and rinsed again in water. Finally, the staple fibers were dried. Lot B was treated in the same way. Only before it was treated with the NaClO solution was it successively treated with a 2.5% by weight solution of NaOH in water at 90 ° C. (for 1 min), with water, with a 0.3% by weight solution Solution of sulfuric acid in water at 250C and treated with water.
Both the staple fibers of batch A and that of batch B had a strength of 3.8 and 2.7 g / den in the dry and wet state and an elongation of 7.2 and 7.8 g / den respectively. In the dry state, the fibers had a knot strength of 1.6 g / den.
Parts A and B were spun separately in Ne 30 threads. These threads were separately woven into shirt fabrics, which were washed repeatedly with cotton products of the same kind.
The shrinkage of the products was:
EMI5.2
<tb>
<tb> after <SEP> 1 <SEP> wash <SEP> after <SEP> 50 <SEP> washes
<tb> Cotton products <SEP> 10, <SEP> 1% <SEP> 15 <SEP> 0/0
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> A <SEP> 11, <SEP> 2go <SEP> 13, <SEP> fYJ / o <SEP>
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> B <SEP> 11, <SEP> 0% <SEP> 11, <SEP> 3%
<tb>
When the specified spinning conditions were maintained, except that the Y number was 55 instead of 60, the products showed significantly higher shrinkage after repeated washing.
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Example 4: Alkali cellulose, made from beechwood cellulose, with an average degree of polymerization of 750, was ripened for 15 hours at 25 ° C. The alkali cellulose was then xanthogenized for 3 h at 270 ° C. by using 38% by weight of carbon disulfide, based on the cellulose in the alkali cellulose. The cellulose xanthogenate was dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution at 100 ° C. in 2 1/2 hours so that a viscose with a cellulose content of 7.0% by weight and a total alkali content (expressed as sodium hydroxide) of 4.8% by weight was obtained .
While the mixture was being dissolved, 18.5 wt% carbon disulfide (based on the cellulose in the cellulose xanthate) was added. The viscose with a viscosity of 125 seconds (ball-and-drop method) was filtered and deaerated, keeping it at 15 ° C. until a Y number of 75 was reached. The viscose was then spun through a spinneret which had 700 spinning openings with a diameter of 0.12 mm. The spinning bath of 200C contained 5.3% by weight sulfuric acid,
EMI6.1
was withdrawn from the spinneret at a speed of 27 m / min. and the path of the freshly spun thread through the spinning bath was 20 cm.
After leaving the spinning bath, the thread was first stretched by 5% in air and then by 920/0 in a bath at 98 ° C. containing 2.5% by weight of sulfuric acid (based on the take-off speed at the spinneret).
The freshly spun and drawn thread was cut into staple fibers and these were then rinsed with water. The staple fibers were divided into two lots, A and B.
Lot A was aftertreated in the same way as lot A. in Example 3, namely successively with an Na2S solution, with water, with an NaClO solution, with water, with an Na. SO.- solution and with water.,
EMI6.2
Both the staple fibers of batch A and that of batch B had a strength of 3.6 and 2.5 g / den in the dry and wet state and an elongation of 6.2 and 10%, respectively. In the dry state, the fibers had a knot strength from 1, 8 g / den.
Parts A and B were spun separately in Ne 30 threads. These threads were separately woven into shirt fabrics, which were repeatedly washed together with cotton products of the same kind.
The shrinkage of the products was:
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<tb>
<tb> after <SEP> 1 <SEP> wash <SEP> after <SEP> 50 <SEP> washes
<tb> Cotton products <SEP> 10.0% <SEP> 15.1%
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> A <SEP> 10, <SEP> 70/0 <SEP> 14, <SEP> 9%
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> B <SEP> 10, <SEP> 4% <SEP> 10, <SEP> 910
<tb>
If the threads were drawn by a total of 120% instead of 142% and if the staple fibers cut therefrom were aftertreated in the same way as batch A and were woven into the same products, their shrinkage after 50 washes was 21.3%.
Example 5: Alkali cellulose, made from beechwood cellulose, with an average degree of polymerization of 750, was ripened for 29 hours at 180C. The alkali cellulose was then xanthogenized for 21/2 hours at 280 ° C. by using 33% by weight of carbon disulfide, based on the cellulose in the alkali cellulose. The cellulose xanthate was in 3 h at 120C with
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Viscose with a viscosity of 110 seconds (ball-and-fall method) was filtered and continuously deaerated, whereby it had a 7 number of 42 after deaeration.
Then 16% by weight of carbon disulfide (based on the cellulose in the viscose) was injected into the viscose and then mixed with it. 2 hours after injecting the carbon disulfide, the viscose with a # number of 66 was spun through a spinneret which was equipped with 3,600 spinning orifices with a length of 0.12 mm and a width of 0.035 mm. The spinning bath of 280C contained 6.3 wt .-% sulfuric acid, 16.0 wt .-% sodium sulfate, 2.0 wt .-% zinc sulfate, 0.005 wt .-% laurylpyridine chloride and 0.025 wt .-% of an ethoxylated coconut amine Formula;
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
in which x + y = 10.
The thread was withdrawn from the spinneret at a speed of 35 m / min and the viscose was pressed out through the slits at a speed of 27 m / min.
EMI7.2
-0/0 sulfuric acid 1150/0 (based on the take-off speed at the nozzle).
The freshly spun and drawn thread was cut into staple fibers, which were subsequently rinsed with water. The staple fibers were divided into two lots, A and B.
Lot A was successively desulphurized in a bath at 75 ° C. containing 0.3% by weight Na S in water, @ and rinsed with water, in a bath at 35 ° C. containing 0.4% by weight NaCIO ( calculated as chlorine) and 0.01 wt. -% of NaOH in water, bleached, rinsed with water, in a bath of 400C, containing 0.4 wt .-% Na SO, in water, treated and rinsed with water. Finally, the staple fibers were dried.
Lot B was post-treated in the same way. Only before it was treated with the Na2S solution, it was successively treated with a 2.5% by weight solution of NaOH in water at 90 ° C. (for 1 min), with water, with a 0.5% by weight solution of sulfuric acid in water at 250C and treated with water. Both the staple fibers of batch A and those of batch B had a strength of 3, 7 and 2.4 g / den, respectively, in the dry and wet state, an elongation of 6, 1 and 8, 9%, respectively. In the dry state, the staple fibers had a knot strength of 1.6 g / den.
Parts A and B were spun separately in Ne 30 threads. These threads were separated in
Woven shirt fabrics that have been washed repeatedly with cotton products of the same type.
The shrinkage of the products was:
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<tb>
<tb> after <SEP> 1 <SEP> wash <SEP> after <SEP> 50 <SEP> washes
<tb> Cotton products <SEP> 10, <SEP> 10/0 <SEP> 15, <SEP> 20 / o <SEP>
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> A <SEP> 12.5% <SEP> 16.6%
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> B <SEP> 12, <SEP> 4% <SEP> 13, <SEP> 1% <SEP>
<tb>
Example 6: Alkali cellulose made from beechwood cellulose with an average
Degree of polymerization of 1100, matured for 20 h at 180C. calmly. The alkali cellulose was then xanthogenated for 2 1/2 hours at 310C by adding 38 gel% carbon disulfide, based on the
Cellulose in the alkali cellulose.
The cellulose xanthogenate was dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution at 140 ° C. in 3 hours, so that a viscose with a cellulose content of 6.5 gel% and a total alkali content (expressed as NaOH) of 4.8 gel% was obtained. The viscose with a viscosity of 153 sec (KugelFall method) was continuously deaerated, and after deaeration it had a y number of 50.
Then 19% by weight of carbon disulfide (based on the cellulose in the viscose) was injected into the viscose and then mixed with it. One and a half hours after the carbon disulfide was injected into the viscose, the viscose with a # number of 78 was spun through a spinneret equipped with 2,000 slots 0.15 mm long and 0.040 mm wide was. The spinning bath of 150C contained 5.8 wt .-% sulfuric acid, 14.0 wt .-% sodium sulfate, 2.0 wt .-% zinc
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in which x + y = 15.
The thread was drawn off from the spinneret at a speed of 35 m / min and the extrusion speed of the viscose was 30 m / min. After a bath path of 75 cm, the thread was stretched in air by 60% and then by 98% (based on the take-off speed at the nozzle) in a bath at 90 ° C. containing 1.0% by weight of acetic acid. Finally the thread, without stretching,
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through a bath at 95 ° C. containing 1.0% by weight of sulfuric acid. The freshly spun and drawn thread was cut into staple fibers, which were then rinsed with water. The
Staple fibers were divided into two lots, A and B.
Parts A and B were aftertreated in the same way as parts A and B in Example 5.
Both the staple fibers of lot A and those of lot B had in the dry as in the wet
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The staple fibers had a knot strength of 1.8 g / denier.
Parts A and B were spun separately in Ne 30 threads. These threads were separated in
Shirt fabrics woven together with cotton products of the same type.
The shrinkage of the products was:
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<tb>
<tb> after. <SEP> 1 <SEP> wash <SEP> after <SEP> 50 <SEP> washes
<tb> Cotton products <SEP> 9 <SEP>% <SEP> -10, <SEP> 9% <SEP>
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> batch <SEP> A <SEP> 9, <SEP> 4% <SEP> 11, <SEP> 8%
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> batch <SEP> B <SEP> 9, <SEP> 2% <SEP> 9.6%
<tb>
A thread spun at 50 instead of 150 ° C could only be drawn about 1350/0. Products which were produced therefrom from staple fibers, which were post-treated just like those of batch A, showed a shrinkage of 17.5% after 50 washes.
Example 7: Alkali cellulose, produced from linters, with an average degree of polymerization of 1200, was ripened for 20 hours at 180 ° C. The alkali cellulose was then xanthogenated for 2 1/2 hours at 310 ° C. by using 40% by weight of carbon disulfide, based on the cellulose in the alkali cellulose. The cellulose xanthate was in 3 1/2 h at 11 C with a
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and a total alkali content (expressed as NaOH) of 6.5% by weight. The viscose with a viscosity of 161 sec (ball-and-fall method) was continuously deaerated, with a # number of 57 after deaeration.
Then 19 wt .-% carbon disulfide (based on the cellulose in the viscose) was injected into the viscose and then mixed with it.
5 h after the carbon disulfide had been injected into the viscose, the viscose with a Y number of 82 was spun through a spinneret which was equipped with 2016 spinning orifices with a diameter of 0.08 mm. The spinning bath of 190C contained 7.5% by weight sulfuric acid, 16.0% by weight sodium sulfate, 2.0% by weight zinc sulfate, 0.005% by weight laurylpyridine chloride and 0.025% by weight of an ethoxylated coconut amine Formula:
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in which x + y = 15. The thread was drawn off from the spinneret at a speed of 25 m / min.
After leaving the spinning bath, the thread was first stretched in the air by 3 weeks and then by 126% (based on the take-off speed at the spinning nozzle) in a bath at 95 ° C., containing 1.5 gel% sulfuric acid and 4.0 Gel% sodium sulfate.
The freshly spun and drawn thread was cut into staple fibers, which were subsequently rinsed with water. The staple fibers were divided into two lots, A and B.
Parts A and B were aftertreated in the same way as parts A and B in Example 5.
Both the staple fibers of batch A and that of batch B had a strength of 4.3 and 3.1 g / denier in the dry and wet state, and an elongation of 5.9 and 8.2%, respectively. In the dry state, the staple fibers had a knot strength of 1.7 g / den. Parts A and B were spun separately in Ne 30 threads. These threads were separately woven into shirt fabrics, which were repeatedly washed together with cotton products of the same kind.
The shrinkage of the products was:
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<tb>
<tb> after <SEP> 1 <SEP> wash <SEP> after <SEP> 50 <SEP> washes
<tb> Cotton products <SEP> 10.4% <SEP> 15.1%
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> A <SEP> 11, <SEP> 7go <SEP> 15, <SEP> 4% <SEP>
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> B <SEP> 11, <SEP> 6010 <SEP> 12, <SEP> 0%
<tb>
Example 8: Alkali cellulose, made from spruce wood cellulose, with an average
Degree of polymerization of 1200, ripened for 48 hours at 220C. The alkali cellulose was then xanthogenated for 2 hours at 320 ° C. by using 35% by weight of carbon disulfide, based on the cellulose in the alkali cellulose.
The cellulose xanthate was dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution at 8 ° C. in 2 1/2 hours, so that a viscose with a cellulose content of
7.3 gel% and a total alkali content (expressed as sodium hydroxide) of 6.0% by weight. After the solution had been supplemented with 20% by weight of carbon disulfide, based on the cellulose in the viscose, it was mixed with the viscose vented and kept at a temperature of 150C s) until a 7-number of 72 was reached.
At this y-number, the viscose was spun through a spinneret which had 2000 spinning orifices, each with a length of 0.3 mm and a width of
0.05 mm. The spinning bath of 220C contained 6.6 wt .-% sulfuric acid, 14.0 wt .-%
Sodium sulfate, 3.0 gel% zinc sulfate and 0.05% by weight of an ethoxylated coconut amine of the formula:
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in which x + y = 12.
The speed at which the viscose was pressed through the slits was 22 m / min. The thread was withdrawn from the spinneret at a speed of 27 m / min and the bath path in the spinning bath was 95 cm.
After the thread had left the spinning bath, it was stretched by 55% in the air and then by 85% (based on the take-off speed at the spinning nozzle) in a bath of 950C, containing 1.5% by weight of sulfuric acid and 4, 0 wt. -0/0 sodium sulfate.
The thread was cut into staple fibers, which were then rinsed with water. The staple fibers were divided into two lots, A and B. Parts A and B were aftertreated in the same way as parts A and B in Example 5.
Both the staple fibers of batch A and that of batch B had a strength of 4.0 and 2.9 g / den in the dry and wet state and an elongation of 8.8 and 10.9%, respectively. In the dry state, the staple fibers had a Krioten strength of 1.8 g / den.
Parts A and B were spun separately in Ne 30 threads. These threads were separately woven into shirt fabrics, which were repeatedly washed together with cotton products of the same kind.
The shrinkage of the products was:
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<tb>
<tb> after <SEP> 1 <SEP> wash <SEP> after <SEP> 50 <SEP> washes
<tb> Cotton products <SEP> 10.8% <SEP> 15.3%
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> lot <SEP> A <SEP> 10, <SEP> 6% <SEP> 14, <SEP> Olo
<tb> Staple fiber products <SEP> of the <SEP> batch <SEP> B <SEP> 10.5% <SEP> 11.2%
<tb>
It must be stated that if the conditions of the process according to the invention are not adhered to in the processes as cited in the examples, the advantageous properties of the staple fibers and the products made from them cannot be achieved.
** WARNING ** End of DESC field may overlap beginning of CLMS **.