Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von künst lichen Gebilden von hoher Trockenfestigkeit., dadurch gekennzeichnet, dass man das Ein wirkungsprodukt von wenigstens einem Halogenderivat eines mindestens zweiwer tigen Alkohols auf Zelluloseganthat ver formt und ohne Verwendung plastizierender Bäder koaguliert.
Sofern die Produkte der vorliegenden Erfindung künstliche Fäden sind, soll der Ausdruck "hohe Trockenfestig keit" eine 2 gr per Denier übersteigende Trockenfestigkeit bedeuten. Vorteilhaft ist vor allem das Spinnen von ungereifter Vis kose die aus ungereifter Alkalizellulose her gestellt ist, .die Anwendung einer Streckung während des, Spinnens, sei es mit Hilfe be sonderer Streckvorrichtungen oder durch grosse Abzugsgeschwindigkeit, ferner die Verwendung solcher Zellulosearten als Aus gangsmaterial,
die in gupferogydammoniak eine hochviskose Lösung geben und zu Vis kose von hoher Viskosität führen und schliess-
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lieh <SEP> die <SEP> Verwendung <SEP> solcher <SEP> Zellulosearten
<tb> als <SEP> Ausgangsmaterial, <SEP> die <SEP> einen <SEP> hohen <SEP> a-Zel lulosegehalt <SEP> aufweisen. <SEP> Auch <SEP> eine <SEP> lange
<tb> Tauchstrecke <SEP> der <SEP> künstlichen <SEP> Gebilde <SEP> im
<tb> Fällbad <SEP> und <SEP> niedrige <SEP> Fällbadtemperatur <SEP> füh ren <SEP> zu <SEP> guten <SEP> Resultaten.
<tb> Als <SEP> Fä.llbad <SEP> verwendet <SEP> inan <SEP> bei;
<SEP> pielsweis < #
<tb> ein <SEP> solches, <SEP> das <SEP> weniger <SEP> als <SEP> 35 <SEP> % <SEP> Schwefel säuremonohydrat <SEP> oder <SEP> die <SEP> äquivalente <SEP> Menge
<tb> einer <SEP> andern <SEP> starken <SEP> Säure <SEP> enthält <SEP> oder <SEP> das
<tb> überhaupt <SEP> keine <SEP> Mineralsäure <SEP> enthält <SEP> und
<tb> aus <SEP> der <SEP> Viskosetechnik <SEP> als <SEP> ein <SEP> Mittel <SEP> be kannt <SEP> ist, <SEP> das <SEP> auf <SEP> das <SEP> geformte <SEP> Gebilde
<tb> koagulierend, <SEP> ,jedoch <SEP> nicht <SEP> plastizierend
<tb> wirkt.
<tb> Die <SEP> Erfindung <SEP> soll <SEP> an <SEP> folslenden <SEP> Bei spielen <SEP> erläutert <SEP> werden:
<tb> <I>Beispiel <SEP> 1 <SEP> (a) <SEP> bis <SEP> l <SEP> f <SEP> ).</I>
<tb> Man <SEP> trägt <SEP> 100 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Holzzell stoff <SEP> (Wassergehalt <SEP> M <SEP> oder <SEP> Baumwoll linters <SEP> (Wassergehalt <SEP> 6 <SEP> bis <SEP> 7 <SEP> %) <SEP> in <SEP> ?000 <SEP> Ge wichtsteile <SEP> 18 <SEP> % <SEP> iger <SEP> Natronlauge <SEP> bei <SEP> 15 <SEP> <SEP> C
<tb> ein <SEP> und <SEP> belässt <SEP> sie <SEP> darin <SEP> 3 <SEP> Stunden.
<SEP> presst dann die Alkalizellulose ab, bis sie im Falle Holzzellstoff 300, im Falle Linters 340 Teile wiegt, zerfasert sie bei 11 bis 15 C durch 21/ü bis 3 'Stunden, fügt hierauf im Falle Holzzellstoff 40 und im Falle Linters 60 Gewichtsteile Schwefelkohlenstoff hinzu, er laubt dem Schwefelkohlenstoff 8 Stunden bei 18 bis 20 C einzuwirken, bläst einen etwa vorhandenen Überschuss an Schwefel kohlenstoff während 10 bis 15 Minuten ab und löst das so erhaltene Xanthat unter Verwendung von soviel Atznatron und Was ser, däss die erhaltene Lösung ungefähr 2,
5 bis 3 % analytisch bestimmbare Zellulose und ungefähr 5 % Na.OH enthält. Die Viskosität der Viskose ist ungefähr 1;3 bis 2 verglichen mit Glyzerin vom spez. Gewicht 1,26.
Ein Halogenderivat eines mindestens zweiwer- i.igen Alkohols wird der Viskose in einer Menge zugesetzt von beispielsweise 10 bis 30 Teilen a-Dichlorhydrin auf 100 Teile Ausgangszellulose; man rührt gut durch und spinnt die so erhaltene Lösung in frischem Zustand oder nachdem man sie 24 oder 48 oder 72 Stunden bei 15 C altern gelassen hat, in folgender Weise;
die Spinnlösung wird mit einer Geschwindigkeit von 14 bis 15 cm' per Minute durch eine Düse, die 100 Öffnungen von 0,08 mm Durchmesser besitzt, in ein Bad, welches<B>10%</B> 112S04, oder 10 112S04 und 20 % Na2S04 oder 16 % 112S04 und 30% Na,2S04 enthält und eine Tem peratur von<B>16'</B> C besitzt, gepresst; die Tauchstrecke des Fadens im Bade beträgt 80 cm.
Nachdem der Faden eine 165 cm lange Luftstrecke zurückgelegt hat, wird er auf einer Spule gesammelt, die so rasch um läuft, dass sich eine Abzugsgeschwindigkeit von -40 m per Minute ergibt. In der Luft strecke sind 3 Glasstäbe winklig zueinander angeordnet, über welche die Fäden geleitet werden, wodurch sie eine Zusatzstreckung erhalten. Wenn. gewünscht, kann der untere Teil der Spule in Wasser umlaufen.
Die Fäden werden sodann gewaschen und in üblicher Weise fertiggestellt. Der Einzel fadentiter der Fäden beträgt 1 bis 1,3 Denier. (b) Arbeitsweise wie in (a), mit dem Unterschiede, dass die Temperatur des Spinn bades 5 C beträgt.
(e) Arbeitsweise wie in (a) oder (b), mit dem Unterschiede, dass 6,5 bis 7 em3 Spinn lösung per Minute gefördert werden und dass die Abzugsgeschwindigkeit 30 m per Minute beträgt.
Die Einzelfäden besitzen einen Titer von je 0,6 bis 0,8.
<I>(d)</I> Arbeitsweise wie in (a.) oder<I>(b),</I> mit dem Unterschiede, dass 7,5 bis 8 em3 Spinn lösung per Minute gefördert, dass die Düsen 54 Öffnungen von 0,1 mm Durchmesser auf weisen und dass die Abzugsgeschwindigkeit 18 m per Minute beträgt.
(e) Arbeitsweise wie in (a) oder (b), mit dem Unterschiede, dass 30 em3 Spinnlösung per Minute gefördert werden, dass die Ab zugsgeschwindigkeit 80 bis 120 m per Minute beträgt und da,ss der Faden während des Spinnens keine zusätzliche Streckung erfährt.
(f) Arbeitsweise wie in<I>(a)</I> oder<I>(b),</I> mit dem Unterschiede, dass pro Minute 3,5 bis 4 ein' Spinnlösung gefördert werden und die Abzugsgeschwindigkeit 18 m per Minute be trägt.
Der Zusatz des Halogenderivates des zwei- oder mehrwertigen Alkohols kann sich zum Beispiel zwischen 10 und 50 Teilen (zum Beispiel von a-Dichlorhydrin) auf<B>100</B> Teile Ausgangszellulose bewegen.
<I>Beispiel 2 (a) bis (g).</I>
(a) Aus nicht gereifter Alkalizellulose, für deren Herstellung hochviskoser Baum- wollinters oder hochviskoser Holzzellstoff, oder eine Mischung von hochviskoser Baum- wollinters mit hochviskosem Holzstoff ver wendet wird, wird eine Viskose hergestellt, die 5 bis 6 % analytisch bestimmbarer Zel lulose enthält und eine Viskosität von 18 bis 22 verglichen mit Glyzerin vom spez. Gewicht 1,2,6 besitzt.
Der frischen Viskose werden 20 % (gerechnet auf das Gewicht der Ausgangszellulose) a-Dichlorhydrin zuge setzt und die so erhaltene Spinnlösung 48 oder 96 Stunden bei 15 C stehen gelassen, während welcher Zeit sie durch Baumwolle dreimal filtriert wird.
Die Spinnlösung wird mit einer Ge schwindigkeit von 5 bis 6 cm' per Minute durch eine Düse mit 100 Öffnungen von 0,08 mm Durchmesser in ein Bad gepresst. welches 10% Schwefelsäure, oder 10 % Schwefelsäure und 20% Natriumsulfat, oder 116 % Schwefelsäure und 30 % Natriumsulfat enthält und eine Temperatur von 16 C be sitzt; die Tauchstrecke des Fadens im Bade beträgt 80 cm. Der Faden legt dann eine 165 cm lange Luftstrecke zurück ünd wird auf einer Spule aufgewickelt, die so rasch umläuft, dass sich eine Abzugsgeschwindig keit von 40 m per Minute ergibt.
Drei Glas stäbe oder Walzen sind zwischen Spinnbad und Spule winklig zueinander angeordnet, über welche die Fäden geleitet werden, wo durch sie einer zusätzlichen Streckung unter worfen. werden. Der untere Teil der Spule kann in Wasser umlaufen.
Man erhält Fäden, deren Einzelfäden einen Titer von je 1 bis 1,3 Denier besitzen. (b) Arbeitsweise wie in (a), mit dem Un terschiede, dass die Temperatur des Spinn bades 5 C beträgt.
(c) Arbeitsweise wie in (a) oder (b), mit dem Unterschiede, .dass 2,5 bis 3 cm' Spinn lösung per Minute gefördert werden und das die Abzugsgeschwindigkeit 30 m per Minute beträgt.
Die Einzelfäden haben einen Titer von ,je 0,6 bis 0,8 Denier.
<I>(d)</I> Arbeitsweise wie in<I>(a)</I> oder<I>(b),</I> mit dem Unterschiede, dass per Minute 1,6 bis 2 cm' Spinnlösung gefördert werden und dass die Abzugsgeschwindigkeit 18 bis 20 m per Minute beträgt.
(e) Arbeitsweise wie in (a) oder (b), mit dem Unterschiede, dass per Minute 3 bis 3,5 cm' Spinnlösung gefördert werden, dass die Düsen 54 Öffnungen von 0,1 mm Durch messer besitzen und dass die Abzugsge schwindigkeit 18 m per Minute beträgt. (f) Arbeitsweise wie in (a) oder (c) oder (d), mit dem Unterschiede, da.ss die Tempera tur des Spinnbades 45 C beträgt.
<I>(g)</I> Arbeitsweise wie in<I>(a)</I> oder<I>(b),</I> mit dem Unterschiede, dass die Spinnlösung mit einer Geschwindigkeit von 12 bis 14 cm" per Minute gefördert wird, dass die Abzugsge schwindigkeit 100 bis 120 m per Minute be trägt und dass keine zusätzliche Streckung der Fäden erfolgt.
Beispiel <I>3 (a) bis (g).</I> Arbeitsweise wie in einem der Beispiele 2 (a) bis (g), mit dem Unterschiede, dass die Zellulose (Baumwollinters oder Holzzell stoff), welche zur Herstellung der Viskose verwendet wird, so beschaffen ist, dass sie unter denselben Arbeitsbedingungen eine bis 6 % analytisch bestimmbare Zellulose ent haltende Viskose ergibt, deren Viskosität bis 15 im Vergleich zu Glyzerin vom spez. Gewicht von 1,26 beträgt.
<I>Beispiel 4 (a) bis (g).</I>
(a) Zu Viskose, die gemäss Beispiel 1 her gestellt ist und ungefähr 6,5 % analytisch bestimmbarer Zellulose und 5 % NaOH ent hält, wird ein Halogenderivat eines min destens zweiwertigen Alkohols in einer Menge von beispielsweise 10 Teilen bis 30 Teilen; a-Dichlorhydrin auf 100 Teile Aus gangszellulose zugesetzt; man rührt. gut durch und spinnt die so erhaltene Lösung ganz jung oder nachdem man ihr erlaubt hat, 24 oder 48 oder 72 Stunden bei 15 C zu altern, in folgender Weise: Die Spinnlösung wird mit einer Geschwindigkeit von 6 bis 6,5 cm' per Minute durch eine Düse mit.
100 Öffnungen von 0,08 mm Durchmesser in ein Bad gepresst, das 10% Schwefelsäure oder<B>10%</B> .Schwefelsäure und<B>920%</B> Natrium sulfat enthält und eine Temperatur von 16 -C besitzt. Die Tauchstrecke des Fadens im Bade ist 80 em. Hierauf lässt man den Faden eine Luftstrecke von<B>165</B> cm durch laufen und windet ihn auf einer Spule auf, die so rasch umläuft, dass sich eine Abzugs geschwindigkeit von ungefähr 40 m per Mi- nute ergibt.
Drei Glasstäbe sind zwischen Spinnbad und Spule winklig zueinander an geordnet, über welche die Fäden geleitet werden, wodurch sie einer zusätzlichen Strek- kung ausgesetzt werden. Der untere Teil der Spule kann in Wasser umlaufen.
(b) Arbeitsweise wie in (a), mit dem Un terschiede, dass die Temperatur des Spinn bades 5 C beträgt.
(c) Arbeitsweise wie in (a) oder (b), mit dem Unterschiede, dass per Minute 3 cm? Spinnlösung gefördert werden und dass die Abzugsgeschwindigkeit 30 m per Minute be trägt.
<I>(d)</I> Arbeitsweise wie in (a) oder<I>(b),</I> mit dem Unterschiede, .dass per Minute 1,6 cm' Spinnlösung gefördert werden und dass die Abzugsgeschwindigkeit 18 m per Minute be trägt.
(e) Arbeitsweise wie in<I>(a)</I> oder<I>(b),</I> mit dem Unterschiede, dass die Düse 54 Öffnun gen von 0,1 mm Durchmesser besitzt, dass 3,3 ein' Spinnlösung per Minute gefördert -werden und dass die Abzugsgeschm.-indigkeit 18 m per Minute beträgt.
(f) Arbeitsweise wie in (a) oder (b), mit dem Unterschiede, dass die Düse 24 Öff nungen von 0,1 mm Durchmesser besitzt, dass 3 em3 Spinnlösung per Minute gefördert wer den und dass die Abzugsgeschw=indigkeit 18 m per Minute beträgt.
(g) Arbeitsweise wie in (a) oder (b), mit dem Unterschiede, dass 14 cm' der Spinn lösung per Minute gefördert werden, d.ass die Abzugsgeschwindigkeit 100 bis 120 m per Minute beträgt und dass der Faden keine zusätzliche Streckung erhält.
In .den vorangehenden Beispielen können zur Erzielung der zusätzlichen Streckung auch Differentialwalzen mit verschiedenen Umlaufgeschwindigkeiten zur Anwendung kommen.
Beispiele für die Herstellung von Stapel faser ergeben sich ohne weiteres aus den obigen Beispielen.
Wenn die Fäden oder andere Produkte gewaschen sind, können sie erhitzt oler (zum Beispiel bei 100 bis 110<B>1</B> C) gedämpft wer- den, bevor oder nachdem sie getrocknet wer den.
Entschwefelung oder Bleichung sowie Reinigung der Fäden kann in bekannter Weise durchgeführt werden.
Wenn gewünscht., kann die Dehnbarkeit der erfindungsgemäss hergestellten Kunst stoffe, insbesondere Fäden, noch weiter da durch erhöht werden, dass man sie mit schrumpfend wirkenden Mitteln nach einem der Verfahren behandelt, die in den br' ti schen Patenten Nr. 312197, Nr. 3237.31 und Nr.<B>323732</B> beschrieben sind.
Nach den vorangehenden Beispielen kann man glänzende künstliche Seide erzielen, welche eine Trockenfestigkeit von mehr als 2 gr per Denier und dessen ungeachtet eine Dehnbarkeit von mindestens etwa 7 % und in vielen Fällen sogar von 15 % und darüber besitzt.
In den vorangehenden Beispielen kann man bei .der Herstellung von Viskose an Stelle von Sulfitzellulose oder Linters Baum wolle oder Holzzellstoff verwenden, die mit kalter oder heisser verdünnter Säure, zum Beispiel ,Salzsäure oder Schwefelsäure vor behandelt sind, kurz jede Art von Zellulose- material, das bisher in der Viskosetechnik be nützt oder vorgeschlagen worden ist.
Die vorangehenden Beispiele können auch so abgeändert werden, dass die Alkali7ellu- lose vor der Behandlung mit Schwefelkoh lenstoff kürzere Zeit, zum Beispiel 24 oder 36 oder 48 Stunden oder längere Zeit, zum Beispiel 60 bis 72 Stunden bei einer Tem peratur von 15 bis 20' C reifen gelassen wird.
Als Richtlinie für die Frage, ob man die Alkalizellulose vor der Behandlung mit Schwefelkohlenstoff reifen lassen soll oder nicht, kann unter anderem die gewünschte Viskosität der Lösung, die auf Kunststoffe, insbesondere auf Fäden, aufgearbeitet werden still, dienen und im Zusammenhang damit die Viskosität der in Aussicht genommenen Zellulosesorte. Wünscht man der Lösung eine bestimmte Viskosität zu erteilen, dann muss die Alkalizellulose, die aus der betreffenden Art der Zellulose hergestellt wird,
einem Reifeprozess unterworfen werden, wenn ohne solchen die betreffende Zellulosesorte-Lösun- gen von höherer Viskosität ergibt. Die Rei fung ist jedoch überflüssig, wenn von vorn herein, das heisst wenn keine Reife statt findet, der gewünschte Viskositätsgrad er zielt wird. Da die verschiedenen auf dem 31arkt befindlichen Zellulosearten (Linters oder Holzzellstoff) voneinander stark abwei chende Viskositätsgrade aufweisen,
hängt die Frage des Reifens in den meisten Fällen einerseits von der gewünschten Viskosität der Ausgangslösung, aus der man den Kunststoff herstellen will und anderseits von der Vis kosität der angewandten Zellulosesorte ab.
Der Ausdruck "künstliche Fäden" be zeichnet künstliche Fäden und Gespinste aller Art, zum Beispiel künstliche Seide, Stapelfaser, künstliche Baumwolle, künst liche Wolle, künstliches Haar und künst liches Stroh jeder Art.