<EMI ID=1.1>
ficiels, de soie artificielle ou de fibres arti-
Il est connu que l'on peut filer de la viscose suivant
un procédé continu ou discontinu en filaments d'une haute résistance en coagulant le jet de viscose éjecté de la filière
par un bain d'acide sulfurique dilué, qui contient suffisamment de sels métalliques en dissolution pour retarder la transformation de la viscose et en étirant les filaments coagulés
dans des acides dilués chauds d'au moins 60[deg.], en les faisant
passer par-dessus plusieurs cylindres d'étirage qui sont commandés à des vitesses différentes.
Dans pareil procédé on se sert de préférence d*un bain de filage qui contient 2,5 à 10 % de sulfate de zinc à côté de
<EMI ID=2.1>
La teneur en acide du bain d'étirage est pratiquement moindre que la teneur en acide du bain de coagulation et comporte par exemple 1,5 % d'acide sulfurique. En outre, le bain d'étirage peut encore contenir de petites quantités de sels, par exemple du sulfate de sodium et du sulfate de zinc.
Il était en outre connu d'utiliser pour la production de filaments des viscoses qui contiennent une teneur déterminée en sels de zinc et d'étirer ces filaments éventuellement dans un bain particulier produisant un effet de gonflage sur les filaments filés et que l'on utilise à la température de chambre ( brevet anglais 309.053 ).
La Demanderesse a trouvé que les procédés connus peuvent être améliorés effectivement aussi bien dans leur effet quant
à l'accroissement des résistances obtenues, à l'état sec ou mouillé, des filaments que dans leur capacité d'utilisation avec de gros faisceaux de fibres, tels qu'ils sont usuels pour la production de fibres artificielles. Pareille amélioration se produit quand on part de viscose à teneur en sel de zinc et quand on étire les filaments, coagulés dans des bains d'acide sulfurique dilués contenant des sels métalliques, dans des bains d'eau chaude.
La présente invention a pour objet un procédé pour la produotion de filaments artificiels, de soie artificielle ou de fibres artificielles en viscose, dans lequel de la viscose à teneur de zinc est coagulée en filaments dans un bain qui contient peu d'acide sulfurique, par exemple 5 à 13 % dtacide sulfurique seulement, un sulfate alcalin, par exemple 18 à 32 % de sulfate de sodium et 1 à 10 % de sulfate de zinc, et dans lequel on étire fortement les filaments non encore transformés
en hydrate de cellulose, après qu'ils aient quitté le bain de <EMI ID=3.1>
coagulation dans un bain d'eau chauffée au-delà de 60[deg.], qui peut également contenir des sels alcalins, des sels métalliques et de faibles quantités diacides libres.
Le zinc est dissous dans la viscose alcaline, soit comme zinoate ou comme xanthogênate de zinc et peut tout aussi bien
<EMI ID=4.1>
xyde de zinc ou comme sel de zinc à la lessive de meroérisation, à l'alcali cellulose, par exemple pendant le défibrage ou bien à la lessive de dissolution pour le xanthogênate de cellulose, ou bien encore à la viscose entièrement préparée, on a constaté
<EMI ID=5.1>
par rapport à la cellulose. Comme dans les procédés connus il faut également que dans le procédé de l'invention les filaments quittant le bain de coagulation soient constitués pour une partie effective de xanthogênate de cellulose pour pouvoir être étirés dans les bains chauds avec un effet favorable au point
de vue de l'augmentation de résistance.
Le filament est ou sera complètement transformé en hydrate de cellulose à' sa sortie ou peu de temps après sa sortie du bain chaud. Inaction du sel de zinc dans la viscose consiste en une amélioration supplémentaire des qualités mécaniques des filaments vis-à-vis des procédés connus. Cette amélioration se fait valoir particulièrement quand il s'agit du filage de fibres artificielles qui sont filées avec des filières à trous multiples comportant par exemple 2000 trous ou davantage par filière. Dans le procédé, selon l'invention, il est avantageux d'effectuer l'étirage complet du filament dans le bain de transformation chaud. Il est cependant aussi possible d'étirer les filaments déjà dans le bain de coagulation par rapport à la vitesse d'éjection des filaments de la filière, pour laisser ensuite s'effectuer l'étirage principal dans le bain d'eau chaude.
Il résulte d'expériences que lors du filage avec étirage des filaments à l'aide de filières comportant un nombre de trous réduit ( jusqu'à environ 300 ), tel qu'on les utilise par exemple pour la production de soie artificielle, l'on obtient des filaments ayant de meilleures constantes que lors du filage et de l'étirage des filaments, en faisant emploi de filières ayant un nombre de trous plus élevé, par exemple à 2000 trous et plus, tel qu'on les utilise en règle générale pour la production de fibres de filage artificielles. La teneur en zinc des viscoses améliore la capacité d'étirage des faisceaux de filaments, particulièrement lors de l'emploi de filières ayant un nombre de trous plus élevé. L'on peut aussi effectuer un étirage effectivement meilleur des filaments avec des viscoses à teneur de zinc provenant de cellulose non épurées de qualité moindre.
EXEMPLE 1 :
De la cellulose à viscosité de cuivre de 230 est plongée pendant 1 1/2 heure à 14[deg.] dans une lessive d'immersion à 18 %,
à laquelle on a ajouté 0,25 % d'oxyde de zinc ou 0,49 % de sulfate de zinc par rapport au poids de la lessive et après expres[pound]ion 1'alcali-cellulose est défibrée à 31,5 % de cellulose et
15,1 % d'alcali pendant 3 heures à 18[deg.]. Après un processus de mûrissement de 30 heures à 20[deg.], l'alcali-cellulose est sulfurée. Pour la sulfuration on utilise 45 % de sulfure de carbone caloulé sur la cellulose dans l'aloali-cellulose et la sulfuration est complétée après 3 heures à 22 - 28[deg.]. Le xanthogénate est dissous pendant 16 heures à 18[deg.] avec une lessive de soude caustique diluée pour obtenir une solution de viscose ayant une teneur de cellulose de 5,34 et une teneur en alcali de 6,3 %. La visoosité à la chute de bille de la solution prête à filer comporte alors 39 secondes.
La viscose obtenue est filée par une filière à 2500 trous
<EMI ID=6.1>
rique, 7,8 % de sulfate de zinc et 24 % de sulfate de sodium.
Température de filage 50[deg.]. Les filaments plastiques retirés du bain de filage sont ensuite étirés entre deux cylindres tournant à des vitesses différentes, dont l'un roule à une vitesse de 22 m. par minute et l'autre à une vitesse de 42 m. par minute, cet étirage s'effectuant dans un bain d'eau chaude à 80[deg.] pour obtenir 91 % d'allongement de leur longueur originale.
Quand l'alimentation en matière est réglée de façon à obtenir un titre simple de 1,4 denier, ces fibres présentent, me-
<EMI ID=7.1>
Préparation de l'alcali cellulose comme énoncé dans l'exemple 1. Quand 1' alcali-cellulose défibrée est sulfurée sans aucun mûrissement, notamment avec 45 % de sulfure de carbone comme dans l'exemple 1, et que le xanthogénate de cellulose est ensuite dissous comme dans l'exemple 1, l'on obtient une viscose qui comporte par exemple une teneur de 5,7 % de cellulose et
6,4 % d'alcali pour une viscosité à la chute de bille de 328 secondes.
Lors du filage de la viscose comme dans l'exemple 1, l'on obtient une fibre au titre simple de 1,4 aux constantes suivantes :
R/T (sec) R/T (mouillé) % d'allongement
3,43 2,66 25
EXEMPLE 3 ;
Le sel de zinc n'est pas ajouté dans ce cas à la lessive d'immersion, mais à la lessive de dissolution et notamment sous forme de 0,025 % d'oxyde de zinc par rapport à la viscose et le xanthogênate de cellulose est dissous en une viscose contenant 5,5 % de cellulose, 6,5 % de lessive caustique avec une viscosité <EMI ID=8.1>
de sulfate de sodium pour une température de 50[deg.].
Comme dans l'exemple 1 les filaments plastiques retirés du bain de filage sont étirés entre deux cylindres tournant à des vitesses différentes dans un bain d'eau chaude et l'on obtient les constantes de fibres suivantes :
<EMI ID=9.1>
3,45 2,50 20,8 L'essai des fibres a été effectué dans l'appareil de Sohopper pour une longueur d'étendue de 1 cm.
<EMI ID = 1.1>
artificial silk or artificial fibers
It is known that the following viscose can be spun
a continuous or batch process in filaments of high resistance by coagulating the viscose jet ejected from the die
by a bath of dilute sulfuric acid, which contains enough dissolved metal salts to retard the transformation of the viscose and by stretching the coagulated filaments
in hot dilute acids of at least 60 [deg.], making them
pass over several stretching cylinders which are controlled at different speeds.
In such a process a spinning bath is preferably used which contains 2.5 to 10% zinc sulphate alongside
<EMI ID = 2.1>
The acid content of the drawing bath is practically less than the acid content of the coagulation bath and comprises for example 1.5% sulfuric acid. In addition, the drawing bath may still contain small amounts of salts, for example sodium sulfate and zinc sulfate.
It was also known to use for the production of filaments viscoses which contain a determined content of zinc salts and to stretch these filaments optionally in a particular bath producing a swelling effect on the spun filaments and which is used. at room temperature (UK patent 309,053).
The Applicant has found that the known methods can be improved effectively as well in their effect as
to the increase in the strengths obtained, in the dry or wet state, of the filaments than in their capacity for use with large bundles of fibers, such as are customary for the production of artificial fibers. Such an improvement occurs when starting from viscose with a zinc salt content and when drawing the filaments, coagulated in dilute sulfuric acid baths containing metal salts, in hot water baths.
The present invention relates to a process for the production of artificial filaments, artificial silk or artificial viscose fibers, in which viscose with a zinc content is coagulated into filaments in a bath which contains little sulfuric acid, by example 5 to 13% sulfuric acid only, an alkali sulphate, for example 18 to 32% sodium sulphate and 1 to 10% zinc sulphate, and in which the untransformed filaments are strongly stretched
in cellulose hydrate, after they have left the bath of <EMI ID = 3.1>
coagulation in a water bath heated above 60 [deg.], which may also contain alkali salts, metal salts and small amounts of free diacids.
Zinc is dissolved in alkaline viscose, either as zinoate or as zinc xanthogenate and can just as well
<EMI ID = 4.1>
zinc xide or as a zinc salt in meroization lye, in alkali cellulose, for example during defibration or in dissolving lye for cellulose xanthogenate, or even in fully prepared viscose, it has been observed
<EMI ID = 5.1>
compared to cellulose. As in the known processes it is also necessary that in the process of the invention the filaments leaving the coagulation bath consist for an effective part of cellulose xanthogenate in order to be able to be drawn in the hot baths with a favorable effect at the point.
view of the increase in resistance.
The filament is or will be completely transformed into cellulose hydrate on its exit or shortly after its exit from the hot bath. Inaction of the zinc salt in viscose consists of a further improvement in the mechanical qualities of the filaments over known methods. This improvement is particularly evident when it comes to the spinning of artificial fibers which are spun with multi-hole dies comprising, for example, 2000 holes or more per die. In the process according to the invention, it is advantageous to perform the complete drawing of the filament in the hot transformation bath. However, it is also possible to stretch the filaments already in the coagulation bath relative to the speed of ejection of the filaments from the spinneret, to then allow the main drawing to take place in the hot water bath.
It results from experiments that during the spinning with drawing of the filaments using spinners having a reduced number of holes (up to about 300), as used for example for the production of artificial silk, the filaments are obtained having better constants than during spinning and drawing of the filaments, by employing dies with a higher number of holes, for example with 2000 holes and more, as they are generally used for the production of artificial spinning fibers. The zinc content of the viscoses improves the drawability of the filament bundles, particularly when using dies with a higher number of holes. It is also possible to achieve effectively better drawing of the filaments with viscoses with a zinc content from unclean cellulose of lower quality.
EXAMPLE 1:
Cellulose with a copper viscosity of 230 is immersed for 1 1/2 hours at 14 [deg.] In an 18% immersion lye,
to which has been added 0.25% zinc oxide or 0.49% zinc sulphate relative to the weight of the lye and after expres [pound] ion the alkali-cellulose is defibrated to 31.5% of cellulose and
15.1% alkali for 3 hours at 18 [deg.]. After a 30 hour ripening process at 20 [deg.], The alkali cellulose is sulfurized. For the sulfurization, 45% of carbon disulphide coated on the cellulose in aloali-cellulose is used and the sulfurization is completed after 3 hours at 22-28 [deg.]. The xanthogenate is dissolved for 16 hours at 18 [deg.] With dilute caustic soda lye to obtain a viscose solution having a cellulose content of 5.34 and an alkali content of 6.3%. The visoosity at the fall of the ball of the ready-to-run solution then comprises 39 seconds.
The viscose obtained is spun by a die with 2,500 holes
<EMI ID = 6.1>
risk, 7.8% zinc sulphate and 24% sodium sulphate.
Spinning temperature 50 [deg.]. The plastic filaments removed from the spinning bath are then stretched between two rolls rotating at different speeds, one of which rolls at a speed of 22 m. per minute and the other at a speed of 42 m. per minute, this stretching being carried out in a hot water bath at 80 [deg.] to obtain 91% elongation of their original length.
When the material feed is adjusted so as to obtain a single count of 1.4 denier, these fibers exhibit, even
<EMI ID = 7.1>
Preparation of the alkali cellulose as stated in Example 1. When the defibrated alkali cellulose is sulphurized without any ripening, in particular with 45% carbon disulphide as in Example 1, and the cellulose xanthogenate is then dissolved as in Example 1, a viscose is obtained which comprises for example a content of 5.7% of cellulose and
6.4% alkali for a falling ball viscosity of 328 seconds.
During the spinning of viscose as in Example 1, a fiber with a single titer of 1.4 is obtained at the following constants:
R / T (dry) R / T (wet)% elongation
3.43 2.66 25
EXAMPLE 3;
The zinc salt is not added in this case to the immersion lye, but to the dissolving lye and in particular in the form of 0.025% zinc oxide with respect to the viscose and the cellulose xanthogenate is dissolved in a viscose containing 5.5% cellulose, 6.5% caustic lye with a viscosity <EMI ID = 8.1>
of sodium sulfate for a temperature of 50 [deg.].
As in Example 1, the plastic filaments removed from the spinning bath are drawn between two rolls rotating at different speeds in a hot water bath and the following fiber constants are obtained:
<EMI ID = 9.1>
3.45 2.50 20.8 The fiber test was performed in the Sohopper apparatus for a span length of 1 cm.