AT83368B - Verfahren zur Herstellung haltbarer, spinnbarer Kupferoxydammoniakzelluloselösungen für Kunstfäden o. dgl. unter Mitverwendung von Zuckerarten. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung haltbarer, spinnbarer Kupferoxydammoniakzelluloselösungen für Kunst- fäden o. dgl. unter Mitverwendung von Zuckerarten. 
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 auch war es erforderlich, die fertige Lösung bis zu ihrer Verspinnung bei dieser Temperatur aufzubewahren. 



   Später wurde dann die Verwendung von Zucker für die Herstellung haltbarer Zellstofflösungen bei normaler Temperatur vorgeschlagen. Ein Verfahren beschreibt z. B. die Einverleibung von Kohlenhydraten in Kupferoxydammoniakzelluloselösungen und das Versetzen solcher Lösungen mit vier-und höherwertigen Alkoholen wie Dulcit oder Mannit und ein anderes bringt eine besondere Ausführungsform darin bestehend, dass die organischen Stoffe der Zellulose oder der Kupferoxydammoniakmischung vor deren Verarbeitung miteinander einverleibt werden. 



   Aus diesen Beispielen geht eine gewisse Unsicherheit hinsichtlich der Wahl der organischen Zusatzstoffe und ihrer sachgemässen Verwendung bei der Herstellung der Zellstofflösungen hervor und tatsächlich hat auch eine solche bis vor kurzem bestanden. Erst auf Grund der im Grossbetrieb gesammelten langjährigen Erfahrungen konnte für die bei der Lösung des Zellstoffes in Kupferoxydammoniak auftretenden verwickelten Reaktionen eine restlose Erklärung gefunden werden. 



   Es hat sich zunächst gezeigt, dass sich für die praktische Anwendung des Verfahrens im Grossbetrieb am besten Zuckerarten eignen, da diese in der erforderlichen Reinheit beschafft werden können, um ihre möglichst schnelle restlose Verbrennung innerhalb der Spinnmasse zu gewährleisten und eine Verfärbung des Zellstoffes zu verhindern, beides Punkte von denen die Spinnsicherheit und das Aussehen des fertigen Gespinstes abhängen. 



   Es ist bekannt, dass die mit Zucker versetzten Spinnmassen haltbarer sind und die daraus gesponnenen Kunstfäden höhere Festigkeit und Elastizität neben einem sehr starken Seidenglanz besitzen. Diese Behauptungen treffen aber nur dann zu, wenn bei der Herstellung der Lösung die Zuckerarten je nach ihrer charakteristischen Wirkung richtig gewählt worden sind und in bestimmten genau erwogenen Mengen zur Anwendung kommen. 



   Man nimmt zum Beispiel Kartoffelsirup und bestimmt dessen Menge auf   35% deys   Zellulosegewichts. Eine derart zubereitete Lösung würde keine Verbesserung gegenüber den ohne Zucker hergestellten Spinnmassen ergeben ; allenfalls liesse sich noch eine grössere Haltbarkeit nachweisen, der aber schwerwiegende Nachteile gegenüberstehen. Die Menge von   35%   ist bei weitem zu hoch und hinterlässt derartige Mengen schleimiger Stoffe in der Lösung, dass die Filterstoffe, welche die Spinnmassen durchlaufen müssen, sich in kürzester Zeit zusetzten ; ebenso treten an den sehr feinen   Düsenlöchern   sofort Verstopfungen aus dem gleichen Grunde auf. Ein Verspinnen solcher Massen hat sich daher im Grossbetriebe als ganz unmöglich erwiesen.

   Ausserdem nimmt das Gespinst infolge der im Kartoffelsirup noch enthaltenen Verunreinigungen eine kräftige gelbe Färbung an, die nicht mehr zu entfernen ist, und der erstrebte Hochglanz der Kunstfäden wird durch die auf ihrer Oberfläche 

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 eintrocknenden Schleimmassen erheblich beeinträchtigt. Die Festigkeit der Fäden leidet ebenfalls empfindlich, indem sich die   Moleküle   des Kartoffelsirups, dessen Menge   g/o   betragen soll, bei der Fällung zwischen den Molekülen des Zellstoffes einkapseln. Der Zucker soll überhaupt nicht einen physikalischen Teil des fertigen Fadens ausmachen, sondern aus reinem Zellulosehydrat bestehen. Es ist daher ganz verkehrt, Zucker in grösseren Mengen zu verwenden, da er dann nur als schädlicher Ballast in den Spinnlösungen wirkt. 



   Es ist jetzt erst klar zu Tage getreten, dass der Zucker ausschliesslich chemische Wirkungen auszuüben hat, und zwar in zwei grundverschiedenen Richtungen, die das Wesen der vorliegenden Erfindung ausmachen. 



   Die erste Wirkung besteht in der Reduktion des Kupfersalzes und des Zellstoffes, die beide während der Herstellung der Spinnlösungen eine starke Neigung zur Oxydation zeigen. 



  Wird die letztere unterbunden, so ist die Löslichkeit des Kupferoxyds in Ammoniak erheblich höher, die Auflösung der Zellulose entsprechend schneller und restloser, und die entstandene Spinnlösung ist haltbar. 



   Es eignen sich. für diese erstrebte Wirkung diejenigen Zuckerarten, welche schon in ganz geringen Mengen bei normaler Temperatur scharf reduzierend wirken. 



   Die hierfür geeigneten Arten gehören der Gruppe der Traubenzucker an, den Hexosen, Glukose oder Mono-Sacchariden, die alle der Formel Ca   Has   entsprechen. Unter ihnen eignet sich wieder der Stärkezucker und der Invertzucke :. 



   Von letzteren Zuckerarten genügt bereits    /   (einviertel Prozent) auf das Zellulosegewicht berechnet, um eine kräftige und genügende Gegenwirkung gegen die Oxydationsneigung des Kupfersalzes und des Zellstoffes während der Zubereitung der   Spinnlösungen   zu erzielen. Derartig zubereitete Spinnlösungen können verhältnismässig hohe Temperaturen vertragen und'sind dauernd haltbar, wenn sie in verschlossenen Gefässen aufbewahrt werden. 



   Dagegen haben sich beim Verspinnen solcher Lösungen und in der Beschaffenheit des aus ihnen gefertigten Gespinstes Schwierigkeiten ergeben. Mit der Reduktion des Kupfersalzes und des Zellstoffs mittels Stärkezuckers geht eine wasserabspaltende Wirkung zusammen 
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 gerade eine vollendete Gleichmässigkeit verlangt, beeinträchtigt. Die feinen Fädchen besitzen bei ihrem Austritt aus den Düsenlöchern nicht die erforderliche Ausziehbarkeit und reissen daher im Fällbade leicht ab ; auch ist der fertige Faden hart und wenig elastisch. 



   Diese Erscheinung erklärt sich damit, dass der   urprüngliche Zellstoff   infolge der wasserabspaltenden Wirkung des Stärkezuckers nicht genügend chemisch-gebundenes Wasser in seinem gelösten Zustande aufnehmen kann, um beim Verspinnen der Lösung im Spinnbad als vollwertiges Zellulosehydrat gefällt zu werden, in welcher Form erst das Gespinst seine günstigsten Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Elastizität und Glanz erhält. 



   Für die Beseitigung dieses Übelstandes dienen nun andere Zuckerarten, welche im Gegensatze zu Stärke und Invertzucker eine ausgesprochen wasseranlagernde, hydratisierende Eigenschaft auf Zellstoff und Kupfersalze ausüben, während sie gleichzeitig deren Oxydation verhindern. Diese Zuckerarten werden von der Rohrzuckergruppe, den Disacchariden umfasst und unter ihnen erweist sich   raffinierter Rübenzucker als   die vorteilhafteste Art. Die Disaccharide leisten also eine ganz besondere Arbeit in dem Aufbau der Zellstofflösungen, die der Wirkung der Traubenzucker diametral gegenübersteht. Eine mit ganz geringen Mengen von Stärkezucker versetzte, haltbare Zellstofflösung wird erst dann spinnfähig, wenn durch einen Zusatz von Rohrzucker die Hydratisierung des Zellstoffes bewirkt worden ist. 



  Diese Wirkung scheint auf katalytischem Wege einzutreten, da schon eine Menge von etwa   2% auf   das Gewicht des Zellstoffes berechnet im Mittel genügt, um diesen in die erstrebte Hydratform zu überführen. Massgebend für die Bestimmung der Rohrzuckermenge ist auch der Zustand des Zellstoffes. Wenig oder   garnicht   abgebaute Cellulose verlangt eine geringe Erhöhung des Zusatzes,
Da die Formel für Rohrzucker und Zellulosehydrat die gleiche ist, nämlich   C12 H22 0i   so erscheint diese gegenseitige Beeinflussung der verwandten Körper auch theoretisch   erklärlich.   



   Bei dem vorliegenden Verfahren sind die angewandten Zuckermengen (zusammen ungefähr   a /,)   so gering, dass eine Verunreinigung der Spinnlösung nicht stattfinden kann. 



  Sie verbrennen zu Kohlensäure und Wasser, nachdem sie ihre Wirkung erfüllt haben
Ein Ersatz des Rohrzuckers durch Traubenzucker ist nach den gemachten Feststellungen ganz ausgeschlossen. Ein Ersatz des Traubenzuckers durch Rohrzucker ist theoretisch denkbar, aber praktisch nicht durchführbar, da die reduzierende Wirkung des Rohrzuckers erst bei höheren Temperaturen einsetzt, und auch dann nur etwa   %0 der   Reduktionskraft des Traubenzuckers beträgt. Wollte man die für die Haltbarkeit der Spinnmassen erforderliche Reduktion des Kupfersalzes und des Zellstoffes durch Rohrzucker bewirken, so wären solche grosse Mengen zu verwenden, dass die Spinnfähigkeit solcher Massen infolge der aus dem Zucker entstehenden beträchtlichen Mengen unverbrannter Schleimstoffe gänzlich in Frage 

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 gestellt wird.

   Auf Grund der bisherigen Veröffentlichungen war es noch nicht möglich, eine zugleich haltbare und spinnbare   Ze1lstofflösung   vermittelst Zucker herzustellen.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung haltbarer, spinnbarer Kupferoxydammoniakzelluloselösungen für Kunstfäden u. dgl. unter Mitverwendung von Zuckerarten, dadurch gekennzeichnet, dass Zuckerarten der Traubenzuckergruppe und zugleich Zuckerarten der Rohrzuckergruppe in EMI3.1