Verfahren zur Herstellung künstlicher Seide. Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver= fahren zur Herstellung künstlicher Seide aus einer Viskoselösung, die aus ungereifter Al kalizellulose hergestellt ist.
Die Erfindung ist auf die Beobachtung gegründet, dass eine Viskoselösung, die aus einer ungereiften Al kalizellulose hergestellt ist, ohne Störung in einem sauren Fällbade, das maximal 45 freie Schwefelsäure enthält, bei einer Tem peratur von 30 bis 60 C zu künstlicher Seide von hervorragender Qualität verspon nen werden kann, wenn das Verhältnis von Alkali zu Zellulose in der genannten Vis- koselösung den Wert 1 : 1 übersteigt.
Es ist a a lso gefunden worden, dass der Gehalt der Viskoselösung an Natronlauge einen entschei denden Einfluss auf den Spinnprozess und auf die Qualität der daraus hergestellten Seide hat.
Dies mag durch folgende -Versuche er klärt werden: Wenn eine Viskoselösung, die 5 % Zellu- lose und 5 % Alkali enthält, die bei gewöhn licher Temperatur aus ungereifter Alkalizellu- lose hergestellt ist, in ein Fällbad, das 13 Schwefelsäure und 30 % wasserfreies Na triumsulfat enthält, gesponnen wird, so wer den holzige, .vollkommen unbrauchbare Fä den erhalten, die nicht einmal von der Spule abgewunden werden können.
Wenn jedoch der Alkaligehalt dieser gleichen Viskose auf 6,5 % heraufgesetzt wird, so werden unter denselben Spinnbedingungen glänzende wei che Fäden von hoher Festigkeit erhalten, die leicht abgewunden werden können.
Wie oben erwähnt, ist es für das Verfah ren wichtig, dass das Verhältnis von Alkali zu Zellulose den Wert 1 : 1 überschreitet. Der besondere Einfluss, den der Alkaligehalt auf die Eigenschaften der Viskose, bevor sie versponnen wird, ausübt, ist bis jetzt nicht erkannt worden.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfah rens beruht auf der Tatsache, dass die Vis- kosität in den Viskoselösungen durch die Ge genwart einer grösseren Menge von kaust;- schein Alkali vermindert wird, so dass Lösun gen, die 6/'0 oder gar mehr Zellulose enthal ten, ohne Schwierigkeiten versponnen werden können.
Der Überschuss an kaustischem Alkali über den Zellulosegehalt in unseren Spinn lösungen kann innerhalb gewisser Grenzen verändert werden. Es werden sogar gute Er gebnisse erhalten, wenn Viskoselösungen be nützt werden, bei denen der Alkaligehalt den der Zellulose um 3 % überschreitet; indessen werden Viskoselösungen vorgezogen, die un gefähr i/2 % Überschuss an kaustischem Al kali gegenüber Zellulose enthalten.
So kann zum Beispiel die Viskoselösung 5 % Zellulose und 6,5 % kaustisches Alkali enthalten oder 6 % Zellulose und 6,5 % kaustisches Alkali.
Als Fällbad kann zum Beispiel Schwefel säure bis zu einer Konzentration von 45 % an gewendet werden. Anorganische Salze können im Fällbad aufgelöst werden, wie z. B. Na triumsulfat, Natriumbisulfat, Ammoniumsul- fat, Ziuksulfat, Natriumbisulfit. Um den Glanz und den weichen Griff der Fäden zu erhöhen, kann zu dem Fällbad ein Kondensationspro dukt der Naphtalinsulfosäure mit Form aldehyd, ein sulfuriertes Phenolharz, gerei nigte Sulfitzelluloseablauge,
Carbazolsulfo- säure, ein sulfuriertes Cumaronharz, ein sul- furiertes Schmieröl, ein sulfuriertes Braun- kohlenteeröl, Tetrahvdronaphtalinsulfosäure usw. hinzugefügt werden.
Je nach Wunsch können diese gleichen Produkte schon der Viskoselösung selbst hinzugefügt werden, oder es können der ungereiften Viskoselösung ein Reduktionsmittel, Beizmittel, Pflanzen schleime, Natriumoxalat, Salze der Milch säure, Natriumsilikat oder die dem Fachmann bekannten Stoffe zur Erzielung einer Matt seide hinzugefügt werden.
Die Zusammensetzung der bevorzugten Fällbäder und besonders ihr Gehalt an freier Säure in bezug auf anorganische Salze hängt von der Reife der Viskoselösung, die aus un- gereifter Alkalizellulose hergestellt ist, In der Regel kann ein stärker konzentriertes Bad mit grösserem Säuregehalt benutzt wer den, um Fäden von einem feinen Titer zu er halten, oder beim Spinnen einer Viskose lösung, die überhaupt nicht gereift ist. Die günstigsten Bedingungen werden leicht durch einen einfachen Versuch festgestellt.
Bei vorliegendem Spinnverfahren wird die Temperatur des Fällbades auf ungefähr 30 bis 60 C gehalten; indessen wird eine Temperatur von 50 C bevorzugt.
Die Fäden können in bekannter Weise, während sie sich noch im Fällbad befinden, oder nachdem sie aus diesem ausgetreten sind, zwischen Spinnbad und Aufnahme organ, wie Spule oder Zentrifuge, gestreckt werden. Dies kann zum Beispiel so ausge führt werden, dass man die Fäden eine län gere Luftstrecke zwischen Bad und Aufwik- kelorgan durchlaufen lässt, oder dass man die Fäden über Stäbe oder Walzen führt, die so im Bad oder zwischen Bad und Aufwickel- organ angeordnet werden, dass die Fäden ein oder mehrere Winkel auf ihrem Weg bilden.
Die Abzugsgeschwindigkeit der Spinn lösung kann bis zu 70 m pro Minute variiert werden, wobei dieselbe teilweise von der Temperatur und Art des Bades, teilweise von der Eintauchlänge und der Fadendicke, teil weise von der Viskosität der Spinnlösung und endlich von der Menge der Viskoselösung, die in das Fällbad geführt wird, abhängt.
Die Herstellung der Viskose aus unge- reifter Alkalizellulose wird in der üblichen bekannten Weise durchgeführt. Die Viskose selbst mag bis zu einem gewissen Grad rei fen. Zweckmässig werden Viskosen mit Koch salzreifen von 5 bis 8 verarbeitet. Die Fä den, die erhalten werden, haben eine Nass- festigkeit, die ungefähr 20 bis 30% höher ist als der andern im Handel erhältlichen Vis- koseseiden.
Die nachfolgenden Beispiele dienen dazu, die Erfindung zu veranschaulichen! Beispiel T: Teile Holzzellstoff werden ungefähr -3 Stunden in eine Lösung von Natronlauge. die ungefähr 18 % stark ist,, bei einer Tem peratur von 16 C getaucht. Hierauf wird die Zellulose abgepresst, bis ihr Gesamt gewicht 280 Teile beträgt und in der ge wöhnlichen Art - zerfasert. Die auf diese Weise erhaltene Alkalizellulose wird ohne weitere Reife mit 27 Teilen Schwefelkohlen stoff bei einer Temperatur von 19 bis<B>28'</B> C behandelt.
Das entstandene Zellulosexantho- genat wird unter Anwendung von so viel Wasser und Natronlauge gelöst, dass die End lösung beim Analysieren ungefähr 5 % Zel lulose und 6,5 % NaOH enthält. Die Viskose lösung lässt man so lange reifen, bis sie eine Kochsalzreife 8 aufweist. Die Spinnlösung wird durch Spinnöffnungen von 0,09 mm Durchmesser in ein Fällbad, das etwa 12,5 Schwefelsäure und 30% wasserfreies Na triumsulfat enthält, gedrückt.
Die Eintauch- länge beträgt 1-5 bis 30 cm; die Fäden wer den mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 50 m pro Minute abgezogen. Das Bad wird auf einer Temperatur von ungefähr 50 C gehalten. Die erhaltenen Fäden haben eine Festigkeit von 1,7 gr pro Denier und eine Dehnung von<B>'A)%.</B> Wenn die Fäden im Laufe der Herstellung gestreckt werden, wird die Festigkeit auf 2,2 gr pro Denier gesteigert und die Dehnung der Fäden be trägt dabei 12 bis 15 % .
<I>Beispiel 2:</I> Das gemäss Beispiel 1 erhaltene Xantho- genat wird in so viel Wasser und Natron lauge gelöst, dass die Endlösung 6 % Zellu lose und 6,5 % Natronlauge enthält. Diese Viskoselösung wird unter denselben Bedin gungen und in das gleiche Fällbad wie in Beispiel 1 versponnen. Es werden Fäden von einwandfreier Qualität erhalten.
Wie oben erwähnt, kann die Zusammen setzung des Spinnbades innerhalb gewisser Grenzen verändert werden; zum Beispiel wenn eine Viskose höherer Reife versponnen wird, kann der Säuregehalt des Fällbades vermindert werden, und der Spiunprozess ver läuft ohne Schwierigkeit, so dass die Abzugs- geschwindigkeit auf 50 bis 70 m pro Minute gesteigert werden kann.
<I>Beispiel 3:</I> Der Viskose, wie sie gemäss Beispiel erhalten wird, werden 1,5% Natriumsulfit (berechnet auf die verwendete Viskosemenge) hinzugefügt, um das Reifen in der Viskose zu verzögern. Die Viskoselösung mit einer gochsalzreife von 5 wird unter den in Bei spiel 2 gegebenen Bedingungen versponnen. Es werden Fäden gleicher Qualität erhalten.
<I>Beispiel 4:</I> Um eine Mattseide zu erhalten, können unlösliche Flüssigkeiten in der aus einer un- gereiften Alkalizellulose erhaltenen Viskose emulgiert werden, zum Beispiel kann die Spinnlösung von 5 % Zellulose, 6,5 % Natron lauge und<B>0,7%</B> Paraffinöl enthalten. Die Viskoselösung wird ohne Schwierigkeiten bei einer Temperatur von 50 C in ein wie in Beispiel 1 beschriebenes Spinnbad versponnen.
Wie oben erwähnt, können die Fäden im Fällbad oder nachdem sie dasselbe durcheilt haben, gestreckt werden, worauf sie mit Wasser gewaschen und auf ein Aufwickel- organ, zum Beispiel eine Spule, geleitet wer den. Die gut gewaschenen Fäden werden vom Schwefel befreit, gebleicht und in der übli chen in der Viskosität bekannten Art fertig gemacht.