CH172943A - Process for the production of artificial structures. - Google Patents

Process for the production of artificial structures.

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CH172943A
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Leon Dr Lilienfeld
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Leon Dr Lilienfeld
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  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Herstellung     künstlicher    Gebilde.    Bei Fortsetzung der dem Verfahren des  Hauptpatentes -     zugrundeliegenden    Unter  suchungen wurde festgestellt, dass künstliche  Gebilde mit ähnlichen Eigenschaften wie  diejenigen der Erzeugnisse der Beispiele des  Hauptpatentes erhalten werden, wenn man  gemäss der vorliegenden Erfindung zur  Durchführung des Verfahrens des Haupt  patentes die     Xanthtate    solcher     Oxy-alkyl-          derivate    der Zellulose verwendet, die durch  Einwirkenlassen zyklischer Äther mindestens       zweiwertiger    Alkohole auf Zellulose erhal  ten wurden.  



  Diese     Oxy-alkylderivate    der Zellulose  können nach irgend einem geeigneten Ver  fahren hergestellt sein, bei welchem in  An- oder Abwesenheit von Alkali oder einer  andern basischen Substanz oder eines     Kataly-          sators    ein- oder mehrere     cyklische    Äther (bei  beispielsweise     Alkylenoxyde    oder geeignete       cyklisclie    Äther drei- oder vierwertiger Al  kohole, zum     Beispiel        Glycid    (Epihydrin-         alkohol)    oder     Butadiendioxyd    zur Einwir  kung auf Zellulose gebracht wird.  



  Die     Xanthate    der     Oxy-alkylderivate    der  Zellulose vom oben genannten Typus können  analog irgend einem bekannten Verfahren,  zum Beispiel nach einer der in der Patent  schrift Nr.     1.54165    beschriebenen Weise,  hergestellt sein.  



  Die     Xanthate    der     Oxy-alkylderivate    der  Zellulose vom oben genannten Typus kön  nen allein oder mit andern Kolloiden, zum  Beispiel     Zellulosexanthat    vereint, gemäss dem  Verfahren der Erfindung auf künstliche Ge  bilde, zum Beispiel Fäden verarbeitet werden.

    Eine solche     1VIitverwendung    von     Zellulose-          xanthat    ist möglich, wenn man leine Lö  sung eines     Xanthates    eines     Oxy-alkylderi-          vates    der Zellulose vom oben erwähnten  Typus mit Viskose mischt, oder indem man       Zellulosexanthat        (sulfidierte        Alkalizellulose)     in einer -Lösung eines     Xanthates    eines     Oxy-          alkylderivates    der Zellulose auflöst, oder,

        indem man     -ein        Xanthat    eines     Oxy-alky        1-          derivates    der Zellulose vom oben genannten  Typus in Viskose auflöst, oder indem man  das Verfahren so     ausfübrt,    dass der Schwe  felkohlenstoff in Gegenwart von     Ätzalkali     auf ein Gemisch eines     Oxy-alkylderivates    der  Zellulose vom oben erwähnten Typus und  Zellulose selbst einwirken gelassen wird, zum  Beispiel,

   indem man Zellulose in An- oder  Abwesenheit von Alkali mit einem oder  mehreren     cyklischen        Ithern    von zwei- oder       mehrwertigen    Alkoholen unter solchen Be  dingungen behandelt, dass nur ein Teil der  Zellulose in den entsprechenden Zellulose  äther übergeführt wird, worauf man  Schwefelkohlenstoff in Gegenwart von Al  kali,     (.wenn    von     Alkalizellulose    ausgegangen  wird, kann das in ihr enthaltene Alkali hier  für verwendet werden),

   einwirken lässt und  auf diese Weise zu einem Gemisch eines       Xanthates    des entsprechenden     Oxy-alkyl-          äthers    der Zellulose mit     Zellulosexanthat    ge  langt. Statt     Zellulosexanthat    können auch  andere     alkalilösliche        Zellulosederivate    oder       alkalilösliche        Zellulosehydrate    oder Proteine  oder     Gelatine    als Zusätze zu den     Xanthaten     der     Zelluloseäther    verwendet werden.  



  Wenn gewünscht, können geeignete       Weichmachunngsmittel,    zum Beispiel Gly  zerin, oder ein     Glykol,    oder ein Zucker, zum  Beispiel Glukose, oder eine Seife, oder     Tür-          kischrotöl,    oder ein trocknendes oder nicht  trocknendes 01, oder ein     Elastizierungs-          mittel.    zum Beispiel ein Halogenderivat eines  zwei- oder mehrwertigen Alkohols, insbeson  dere ein     Halohydrin,

      zum Beispiel ein     Di-          chlorhydrin    oder ein     Monochlorhydrin    oder       Äthylenchlorhydriii    den Lösungen der     Xan-          thate    zugesetzt werden.  



  Da die praktische Durchführung des  Verfahrens in analoger Weise gehandhabt  werden kann, wie in der Patentschrift  Nr. 166170 beschrieben und dort mit zahl  reichen Beispielen erläutert ist, erscheint es  überflüssig. hier viele Einzelheiten, die sich  auf die Durchführung des vorliegenden Ver  fahrens unter verschiedenen Arbeitsbedin  gungen beziehen und alle möglichen Aus-         führungsformen    des Verfahrens vorliegen  der Erfindung anzuführen.  



  <I>Beispiel I:</I>  1000 Teile Holzzellstoff (Wassergehalt  9 bis     10%)    oder 1000 Teile     Baumwollinters     (Wassergehalt 7 bis<B>8%)</B> werden mit 20000  Teilen 18 %     iger    Natronlauge bei 15   C ge  tränkt, worauf die so erhaltene Masse 3       Stunden    lang bei Zimmertemperatur stehen  gelassen wird. Nach dieser Zeit wird die       Alkalizellulose    auf     3400    Teile     abgepresst    und  3 Stunden bei 12 bis 13   C in einem     Zer-          faserer    zerkleinert.

   Der zerkleinerten und  auf 0   C gekühlten     Alkalizellulose    werden  200 bis 300 Teile vorgekühltes Äthylen  oxyd zugesetzt, die so erhaltene Reaktions  masse wird bei 1:5   C in einem hermetisch  verschlossenen     Zerfaserer    geknetet und dann  20 Stunden bei Zimmertemperatur sich selbst  überlassen.  



  Die Reaktionsmasse wird dann in eine  Filterpresse oder auf ein     Isoliertuch    gebracht  und mit Wasser     alkalifrei    gewaschen, worauf  sie auf das drei- bis vierfache des Gewich  tes .der Ausgangszellulose     abgepresst    wird.  Der Wassergehalt des     abgepressten    Produk  tes wird durch Trocknen einer Probe bei  105   C bestimmt.  



  Die Masse wird jetzt (bei 15   C) mit  einer solchen Menge Wasser und     Ätznatron     gemischt, dass sie, unter Hinzurechnung ,des  in ihr anwesenden Wassers,     2000,0    Teile       1.,8    %     iger    Natronlauge enthält.  



  Das     Reaktionsgemisch    wird jetzt 3 Stun  den bei Zimmertemperatur stehen gelassen,  worauf es auf     3400    bis 4500 Teile     abgepresst     und 3 Stunden lang bei 12 bis 13   C in  einem     Zerfaserer    zerkleinert wird. Sogleich  nach dem Zerfasern werden 600 Teile  Schwefelkohlenstoff hinzugefügt, die Reak  tionsmasse wird in ein verschliessbares Ge  fäss übergeführt und darin 10 Stunden bei  1.9   C stehen gelassen.

   Der überschüssige  Schwefelkohlenstoff wird während 15 Mi  nuten     abgeblasen    und die     xanthierte    Masse  wird in Wasser und     Ätznatron    so gelöst,       dass    zum Beispiel eine Lösung erhalten wird,      welche 5 bis     '(%    des Trockenrückstandes der  nach dem     Alkylieren    und Waschen     abge-          pressten    Masse und 8 %     NaOH    enthält.  



  Die so erhaltene Lösung wird 96 Stun  den bei 15   C altern gelassen, während wel  cher Zeit sie zwei- bis dreimal durch Ver  bandwatte filtriert wird. Die     Verspinnung     der     gealterten    Lösung erfolgt in gleicher  Weise, wie bei den Beispielen der Patent  schrift Nr.     16,6170    beschrieben.    <I>Beispiel</I>     II:          100()    Teile Holzzellstoff (Wassergehalt  9 bis     10%)    oder 1000 Teile     Baumwollinters     (Wassergehalt 7 bis     8%)    werden mit 20000  Teilen 18 %     iger    Natronlauge bei 15   C ge  tränkt und die so erhaltene Masse wird 3  Stunden lang bei Zimmertemperatur stehen  gelassen.

   Nach dieser Zeit wird die Alkali  zellulose auf 3400 Teile     abgepresst,    in einem       Zerfaserer    3 Stunden bei 12 bis 13   C zer  kleinert und dann auf 0   C gekühlt. Der       :;Ekiihltexi        Alkalizellulose    werden 1000 Teile  vorgekühltes     Äthylenoxyd    zugesetzt und die  so erhaltene Reaktionsmasse wird bei 15   C  in einem hermetisch geschlossenen     Zerfaserer     geknetet und dann 20 Stunden bei Zimmer  temperatur sich selbst überlasen.  



  Das Produkt,     welches    in     verdünnter    Na  tronlauge löslich ist, wird in eine Filter  presse oder auf ein     Koliertuch    gebracht, mit       Wasser        alkalifrei    gewaschen,     abgepresst,    und,  nachdem sein Wassergehalt bestimmt worden       ist,    in einer solchen Menge     Ätznatron    und       Wagser    gelöst, dass eine Lösung, die 7       fällbare        Zellulosesubstanz    und 8 %     NaOH          enthält,    entsteht.  



  Diese Lösung wird, nachdem ihr 1000  Teile Schwefelkohlenstoff (berechnet auf das  Gewicht des Trockenrückstandes der ge  waschenen und     abgepressten    Masse) einver  leibt worden sind, unter Schütteln oder Be  wegen 10 bis 20 Stunden bei Zimmertem  peratur stehen gelassen. Die schliesslich er  haltene klare Lösung wird 24 bis 48 oder       9A    Stunden altern gelassen, während welcher  Zeit sie zwei- bis dreimal durch Baumwolle  filtriert wird. Die gealterte Lösung wird    schliesslich in gleicher Weise versponnen,  wie in den Beispielen der     Patentschrift     Nr. 166170 beschrieben.  



  <I>Beispiel</I>     III:     1000 Teile Holzzellstoff (Wassergehalt 9  bis 10 % ) oder 1000 Teile     Baumwollinters     (Wassergehalt     "(    bis 8 %) werden mit 20000  Teilen     5@0    %     iger    Natronlauge bei 15   C ge  tränkt und die so erhaltene Masse wird  Stunden bei Zimmertemperatur stehen ge  lassen.

   Nach dieser Zeit wird die     Aikadi-          zellulose    auf 4000 Teile     abgepresst    und in  einem     Zerfaserer    3     Stunden    bei 11   C     zer          kleinert,    worauf die     Alkalizellulose    auf 0   C  gekühlt wird.

   Eine Menge vorgekühltes,  daher flüssiges     Äthylenoxyd,        ausreichend,     ,die     Alkalizellulose    zu bedecken, wird der  mit Eis gekühlten     Alkalizellulose    zugesetzt  und das Reaktionsgemisch unter fortgesetz  tem Kühlen 4     Stunden    bei etwa 1   C ge  halten.  



  Es wird dann in eine Filterpresse  oder auf ein     Koliertuch    gebracht, mit Was  ser     alkalifrei    gewaschen, dann     abgepresst,     und, nachdem der Wassergehalt bestimmt ist,  in einer solchen Menge     Ätznatron    und Was  ser gelöst, dass eine 7 %     fällbarer        Zellulose-          substanz    und 8 %     Na0H    enthaltende Lösung  entsteht.  



  Dieser Lösung werden 1000 Teile Schwe  felkohlenstoff (berechnet auf das Gewicht  des Trockenrückstandes der gewaschenen und       abgepressten    Masse) zugesetzt und das Reak  tionsgemisch wird, unter Rühren, 10 bis 20  Stunden lang bei     Zimmertemperatur    gehal  ten. Die schliesslich erhaltene klare Lösung  wird 24 bis 48 oder 96 Stunden altern ge  lassen, während welcher Zeit sie zwei- oder  dreimal durch Baumwolle     filtriert    wird. Die  gealterte Lösung wird in gleicher Weise ver  sponnen, wie in der Patentschrift Nr. 166170  beschrieben.  



  <I>Beispiel IV:</I>  1000 Teile fein     zerteilter    Holzzellstoff  oder     Baumwollinters    werden     in    einen rotie  renden Autoklauen gebracht, worauf man  19200 Teile auf 0   C vorgekühltes Äthylen-           oxyd    zusetzt, das Gemisch auf 95 bis<B>100'</B> C  erhitzt und bei dieser Temperatur 8 bis 10  Stunden lang hält. Nach dieser Zeit wird der       Autoklav    abgekühlt und das Reaktionsge  misch in eine Filterpresse oder auf ein     Ko-          liertuch    gebracht und mit Wasser. gewaschen.

    Das gewaschene Produkt wird sodann von  überschüssigem Wasser durch Pressen be  freit, worauf der Wassergehalt der     abgepress-          ten    blasse bestimmt und die Masse in der  in Beispiel I beschriebenen Weise     xantho-          geniert    und gelöst wird. Die so erhaltene       Xanthatlösung    wird in gleicher Weise, wie  in der     Patentschrift    Nr. 166170     beschrieben,     filtriert,     wenn    gewünscht, gealtert und ver  sponnen.

           Beispiel   <I>V:</I>  Arbeitsweise wie in     Beispiel    IV mit dem  Unterschiede, dass vor     dem.    Erhitzen 1200 bis  3000 Teile     Dimethylanilin    in das gekühlte       Gemisch    von Zellulose und     Äthylenoxyd    ein  geknetet werden, das Gemisch in einem gut  verschlossenen Behälter 24 bis 48, Stunden  bei Zimmertemperatur stehen gelassen und  dann     in    einem rotierenden     Autoklaven,        wie     in Beispiel IV beschrieben, erhitzt wird.  



  <I>Beispiel</I>     V1:     Arbeitsweise wie in Beispiel IV, mit dem  Unterschiede, dass statt 1200     Teile    10000  Teile     Äthylenoxyd    verwendet werden.  



       Beispiel        V11:     In 1000 Teile fein zerteilten Holzzellstoff  oder     Baumwollinters    knetet man 60'00 bis  10000 Teile     Dimethylanilin    ein, bis das Ge  misch homogen ist,     dann    setzt man 6000 bis  10000 Teile     Äthylenoxyd    zu und hält die  Masse in einem gut verschlossenen Behälter  24 bis 48 Stunden bei Zimmertemperatur.  Nach dieser Zeit     wird    das     Reaktionsgemisch          mit    verdünnter Schwefelsäure unter Rühren  schwach angesäuert und dann schwefelsäure  frei gewaschen.

   Hierauf wird das gewa  schene Produkt     abgepresst    und der Wasser  gehalt bestimmt. Das gewaschene     und        ge-          presste    Produkt wird dann, wie     im    Beispiel<B>1</B>    beschrieben,     xanthogeniert,    gelöst und die  Lösung in einer den Arbeitsweisen des     Pa-          tentes    Nr.     16(6170    gleichen Weise verspon  nen.  



  <I>Beispiel</I>     VIII:     In 1000 Teile fein verteilten Holzzellstoff  oder     Baumwollinters    knetet man 1000 bis  5000 Teile     Dimethylanilin    ein, bis das     Ge-          misch    homogen ist. Dann setzt man 5000  Teile     Äthylenoxyd    zu und hält die Masse in  einem wohl verschlossenen Behälter 24 bis 48  Stunden bei Zimmertemperatur.

   Nach die  ser Zeit wird das     Reaktionsgemisch    in einem  rotierenden     Autoklaven    8     Stunden    auf  <B>100'</B> C erhitzt und dann in sein     Xanthat     übergeführt, das letztere, wie in Beispiel I  aufgelöst und dann in gleicher Weise ver  sponnen, wie in den Beispielen des Patentes  Nr. 166170 beschrieben.

           Beispiel   <I>IX:</I>    1000 Teile Holzzellstoff oder     Baumwoll-          inters    werden in einen rotierenden Auto  klaven eingeführt, worauf 600 Teile vorge  kühlten     Äthylenoxydes    zugesetzt und das  Reaktionsgemisch 3 bis 4 Stunden lang auf  <B>50'</B> C erhitzt     wird.    Nach dieser Zeit wird  die Masse aus dem     Autoklaven    entfernt, sorg  fältig mit Wasser oder Alkohol und dann  mit Wasser gewaschen und in der in Bei  spiel I beschriebenen Weise     abgepresst,          xanthogeniert    und gelöst.

   Die so erhaltene  Lösung wird in gleicher Weise wie im Patent  Nr. 166170     beschrieben,versponnen.            Beispiel   <I>X:</I>    Arbeitsweise wie in Beispiel IX, jedoch  mit dem Unterschiede, dass die     Behandlung     der Zellulose mit dem     Äthylenoxyd    bei Zim  mertemperatur stattfindet.    <I>Beispiel XI:</I>    Arbeitsweise wie in Beispiel IX oder X,  jedoch     mit    ,dem Unterschiede, dass statt 600  Teilen<B>300</B> bis 400 Teile     Äthylenoxyd    ver  wendet werden.

        <I>Beispiel</I>     XII:     Arbeitsweise wie in Beispiel IX, jedoch  mit dem Unterschiede, dass ausser Äthylen  oxyd 50 bis 80 Teile     Diäthylanilin    der Zellu  lose vor dem Erhitzen zugeführt werden.  



  <I>Beispiel</I>     XIIl:     Arbeitsweise wie in irgend einem der ,vor  hergehenden Beispiele, jedoch mit dem Un  terschiede, dass statt     Äthylenoxyd    eine     mole-          kularäquivalente    Menge     Propylenogyd    oder       Glycid    verwendet wird.  



  <I>Beispiel XIV:</I>  Arbeitsweise wie in Beispiel I, jedoch  mit dem Unterschiede, dass die Reaktions  masse nach dem     Oxyalkylierungsvorgang,     ohne gewaschen zu werden, mit 600 Teilen  Schwefelkohlenstoff während 10 Stunden bei  <B><I>20'</I></B> C behandelt wird. Die erhaltene Masse  wird in einer solchen Menge Wasser und       Ätznatron    gelöst, das eine Lösung erhalten  wird, welche ungefähr     6;    bis 7 %     fällbare          Zellulosesubstanz    und 8 %     NaOH    enthält.  



  Die filtrierte Lösung wird, nachdem sie  48 Stunden bei 15   C altern gelassen wurde,  in gleicher Weise, wie in den Beispielen der  Patentschrift     Nr.166170    beschrieben, ver  sponnen.         Beispiel        XV:     Arbeitsweise wie in irgend einem der  vorhergehenden Beispiele, jedoch mit dem  Unterschiede, dass das     Zelluloseäthergauthat     in einer solchen Menge Wasser und     Atz-          natron    gelöst wird, dass eine Lösung erhal  ten wird, die ungefähr 3      %        fällbare    Zellulose  substanz und 5 %     NaOH    enthält.  



  Zur Ausführung dieses Beispiels     wird          empfohlen,    von 'einer     Zellulose    von hoher  Viskosität (bestimmt nach den üblichen Me  thoden) auszugehen.  



  <I>Beispiel</I>     XVI:     Arbeitsweise wie in Beispiel I oder     1I,     jedoch mit dem Unterschiede, dass die Alkali  zellulose 48 bis .60     Stunden    bei 15 oder 20   C  reifen gelassen wird.    In allen vorangehenden Beispielen kann  die Einwirkung der Spinnsäure auch in der  Weise unterbrochen werden, dass man die Fä  den beim     Austritt    aus dem Bade, auf     tiefe     Temperaturen, zum Beispiel     --.5    oder -15   C  kühlt, bevor man sie wäscht, was beispiels  weise geschehen kann, indem man sie auf  einer Hohlspule     aufwickelt,    die ein     Kühl-          mittel,

      zum Beispiel feste Kohlensäure oder  eine     Kältemischung    oder Eis     enthält.     



       Beispiele    für die Herstellung von Stapel  faser ergeben sich ohne weiteres aus den vor  angehenden Beispielen.  



  Nachdem die Fäden gewaschen sind, kön  nen sie vor oder nach dem Trocknen erhitzt  oder (zum     Beispiel    bei 100 bis 110   C) ge  dämpft werden.  



  Eine Entschwefelung oder     Bleichung    der  Fäden kann in bekannter Weise durchgeführt  werden.  



  Die Fäden     können    zum Beispiel     ent-          schwefelt    werden, indem man sie mit einer  10     %igen    Lösung von     Na25    . 9 H20 5     Minuten     bis eine     Stunde    lang oder mit einer 30 %     igen     Lösung von     Na2S    . 9     H20    5 Minuten bis 10  Minuten lang warm oder heiss behandelt.  



  Es kann auch in allen Beispielen ohne  jede     Streckung    gesponnen werden, zum Bei  spiel in einem     Spinnbad    von     geringer,     mässiger oder grösserer Länge und ohne jede  Vorrichtung, die den Fäden irgend eine be  sondere Streckung zwischen der Spinndüse  und der     Aufwickelvorrichtung    geben könnte,  zum Beispiel ohne jede Richtungsänderung  des Fadens, ohne     Anwendung    von festen  oder beweglichen Stäben oder     Rollen,    Häk  chen oder Differentialrollen oder dergleichen.

    Im Gegensatz zu dem, was man aus den  Erfahrungen mit Spinnen von Viskosem stark  sauren Bädern erwarten würde, erhält man  auch dann Fäden von einer fast gleich gro  ssen oder nicht bedeutend niedrigeren Festig  keit und mit einer meistens grösseren min  destens gleichen Dehnung wie mit besonderer  Streckung gesponnenen Fäden, usw. unge  achtet, ob die angewandte Spinngeschwindig  keit gross (zum Beispiel mehr als 60 m je  Minute), normal (30 bis 6,0 m je     Minute)         oder sogar unter normal ist (zum Beispiel 10  bis     30    m je Minute). Das Verfahren, bei  dem ohne besondere Streckung gesponnen  wird, liefert auch dann gute Erfolge, wenn  die Luftstrecke bedeutend verkürzt wird  (zum Beispiel 40 bis 70 cm beträgt).  



       Beispiel        XVII:     Arbeitsweise wie in einem der vorange  henden Beispiele, jedoch mit dem Unter  schiede, dass der Spinnlösung nach dem Auf  lösungsvorgang 1,0     bis    30 Teile     a-Dichlor-          hydrin    oder     a-Monochlorhydrin    oder     Ä.thyIen-          chlorhydrin    auf<B>100</B> Teile der darin enthal  tenen     Zellulosesubstanz    hinzugefügt werden.

      <I>Beispiel</I> X V     III:     Eine Spinnlösung, hergestellt gemäss  einem der vorangehenden Beispiele, wird in  bekannter Weise durch einen geeigneten  Trichter oder Schlitz in eines der in den Bei  spielen des Patentes Nr.<B>166170</B>     angegebenen          Fällbäder    eintreten gelassen und der koa  gulierte Film nach Verlassen dieses Bades in  bekannter Weise gewaschen. und getrocknet.  



  In den vorangehenden Beispielen     kann    bei  der     Herstellung    der     Zelluloseäther    eine kleine  Menge eines anorganischen     Katalysators,    zum  Beispiel ein Kupfersalz, oder ein Nickelsalz  oder ein Silbersalz oder ein Eisensalz oder  dergleichen dem Reaktionsgemisch zugesetzt       werden.     



  Die Antwort auf die Frage; ob die Al  kalizellulose vor dem Zusammenbringen mit  dem     Oxyalkylierungsmittel    reifen soll oder  nicht, richtet sich vorteilhaft nach der ge  wünschten Viskosität der Lösung, welche auf  künstliche Gebilde, zum Beispiel Kunstfäden  verarbeitet werden soll und im Zusammen  hang damit nach der Art der in Aussicht  genommenen     Zellulosesorte.    Wenn man der  Lösung eine     bestimmte    Viskosität erteilen  will, so wird die aus der in Aussicht genom  menen Zellulose hergestellte     Alkalizellulose     einem Reifungsprozess     unterworfen,

      wenn die       betreffende        Zellulosesorte    ohne Reife eine    höhere Viskosität ergeben würde.     Wenn    je  doch der gewünschte Grad der     Viskosität     von Anfang an, das heisst ohne Reifung vor  handen ist, so ist dieselbe überflüssig.

   Da  nun die Viskosität der verschiedenen im Han  del befindlichen     Zellulosearten        (Linters    und  Holzzellstoff) recht verschieden ist, so hängt  die Frage des Reifens in den meisten Fällen  einerseits von der gewünschten Viskosität der  Ausgangslösung, die für die Herstellung der  Kunststoffe bestimmt     ist,    und anderseits von  der Viskosität der zur Verarbeitung gelangen  den     Zellulosesorte    ab.  



  Die Zellulose kann auch nahe Umwand  lungsprodukte, wie     Zellulosehydrat,        Hydro-          zellulose    und     Oxyzellulose    in kleinen Mengen  enthalten.  



  Alle andern Einzelheiten, welche sich  auf die Ausführung des Verfahrens, sowie  auf die hauptsächlichen Abänderungen des  selben beziehen, zum Beispiel die verschie  denen Arten der Zellulose, welche, statt  Holzstoff oder     Baumwollinters,    verwendet  werden können, die verschiedenen     Plastizie-          rungsmittel,    welche statt der starken Schwe  felsäure verwendet werden können usw..  sind analog dem im Patent Nr. 166170 er  wähnten.  



  Die Ausdrücke "Viskose", "Künstliche  Gebilde" und     "Kunstfäden",    haben die glei  che Bedeutung wie im Patent Nr.<B>166170.</B>



  Process for the production of artificial structures. When continuing the investigations on which the process of the main patent is based, it was found that artificial structures with properties similar to those of the products of the examples of the main patent are obtained if, according to the present invention, the xanthtates of such oxy-alkyl are used to carry out the process of the main patent - cellulose derivatives obtained by the action of cyclic ethers of at least dihydric alcohols on cellulose.



  These oxyalkyl derivatives of cellulose can be prepared by any suitable process in which, in the presence or absence of alkali or another basic substance or a catalyst, one or more cyclic ethers (for example, alkylene oxides or suitable cyclic ethers, three - Or tetravalent alcohols, for example glycid (epihydrin alcohol) or butadiene dioxide, is brought into effect on cellulose.



  The xanthates of the oxy-alkyl derivatives of cellulose of the type mentioned above can be prepared analogously to any known process, for example in one of the ways described in patent specification No. 1.54165.



  The xanthates of the oxy-alkyl derivatives of cellulose of the type mentioned above can be processed, alone or combined with other colloids, for example cellulose xanthate, into artificial structures, for example threads, according to the method of the invention.

    Such a full use of cellulose xanthate is possible if a solution of a xanthate of an oxy-alkyl derivative of cellulose of the type mentioned above is mixed with viscose, or by mixing cellulose xanthate (sulfided alkali cellulose) in a solution of a xanthate of an oxy- dissolves alkyl derivatives of cellulose, or,

        by dissolving a xanthate of an oxy-alky 1- derivative of cellulose of the type mentioned above in viscose, or by carrying out the process in such a way that the carbon sulfur in the presence of caustic alkali on a mixture of an oxy-alkyl derivative of the cellulose mentioned above Type and cellulose itself is allowed to act, for example,

   by treating cellulose in the presence or absence of alkali with one or more cyclic ethers of di- or polyhydric alcohols under such conditions that only part of the cellulose is converted into the corresponding cellulose ether, whereupon carbon disulfide in the presence of alkali , (.if alkali cellulose is assumed, the alkali contained in it can be used here for),

   can act and in this way a mixture of a xanthate of the corresponding oxy-alkyl ether of cellulose with cellulose xanthate is obtained. Instead of cellulose xanthate, other alkali-soluble cellulose derivatives or alkali-soluble cellulose hydrate or proteins or gelatine can also be used as additives to the xanthates of the cellulose ethers.



  If desired, suitable emollients, for example glycerin, or a glycol, or a sugar, for example glucose, or a soap, or Turkish red oil, or a drying or non-drying oil, or an elasticizing agent. for example a halogen derivative of a di- or polyhydric alcohol, especially a halohydrin,

      For example, a dichlorohydrin or a monochlorohydrin or ethylene chlorohydrin can be added to the xanthate solutions.



  Since the practical implementation of the process can be handled in a manner analogous to that described in patent specification No. 166170 and explained there with numerous examples, it appears superfluous. here many details relating to the implementation of the present process under various Arbeitsbedin conditions and all possible embodiments of the present invention to be cited.



  <I> Example I: </I> 1000 parts of wood pulp (water content 9 to 10%) or 1000 parts of cotton lint (water content 7 to <B> 8%) </B> are mixed with 20,000 parts of 18% sodium hydroxide solution at 15 ° C soaked, whereupon the mass thus obtained is left to stand for 3 hours at room temperature. After this time, the alkali cellulose is pressed to 3400 parts and shredded in a shredder for 3 hours at 12 to 13 ° C.

   The crushed and cooled to 0 C alkali cellulose 200 to 300 parts of pre-cooled ethylene oxide are added, the resulting reaction mass is kneaded at 1: 5 C in a hermetically sealed shredder and then left for 20 hours at room temperature.



  The reaction mass is then placed in a filter press or on an insulating cloth and washed alkali-free with water, after which it is pressed to three to four times the weight of the starting cellulose. The water content of the pressed product is determined by drying a sample at 105 ° C.



  The mass is now (at 15 C) mixed with such an amount of water and caustic soda that, adding the water present in it, it contains 2000.0 parts of 1. 8% sodium hydroxide solution.



  The reaction mixture is now left to stand for 3 hours at room temperature, whereupon it is pressed to 3400 to 4500 parts and comminuted in a shredder for 3 hours at 12 to 13 ° C. Immediately after the defibration, 600 parts of carbon disulfide are added, the reaction mass is transferred to a closable vessel and left to stand at 1.9 C for 10 hours.

   The excess carbon disulfide is blown off for 15 minutes and the xanthated mass is dissolved in water and caustic soda in such a way that, for example, a solution is obtained which contains 5 to '(% of the dry residue of the mass pressed after the alkylation and washing and 8% Contains NaOH.



  The solution obtained in this way is allowed to age for 96 hours at 15 C, during which time it is filtered two to three times through cotton wool. The spinning of the aged solution takes place in the same way as described in the examples of patent specification no. 16,6170. <I> Example </I> II: 100 () parts of wood pulp (water content 9 to 10%) or 1000 parts of cotton lint (water content 7 to 8%) are impregnated with 20,000 parts of 18% sodium hydroxide solution at 15 ° C. and the resulting The mass is left to stand for 3 hours at room temperature.

   After this time, the alkali cellulose is pressed to 3400 parts, shredded in a shredder for 3 hours at 12 to 13 C and then cooled to 0 C. 1000 parts of pre-cooled ethylene oxide are added to the: Ekiihltexi alkali cellulose and the resulting reaction mass is kneaded at 15 C in a hermetically sealed shredder and then left over for 20 hours at room temperature.



  The product, which is soluble in dilute sodium hydroxide solution, is placed in a filter press or on a Kolier cloth, washed alkali-free with water, pressed and, after its water content has been determined, dissolved in such an amount of caustic soda and Wagser that a solution , which contains 7 precipitable cellulosic substances and 8% NaOH, is formed.



  After 1000 parts of carbon disulfide (calculated on the weight of the dry residue of the washed and pressed mass) have been incorporated, this solution is left to stand for 10 to 20 hours at room temperature with shaking or loading. The clear solution that is finally obtained is allowed to age for 24 to 48 or 9 hours, during which time it is filtered two to three times through cotton. The aged solution is finally spun in the same way as described in the examples of patent specification No. 166170.



  <I> Example </I> III: 1000 parts of wood pulp (water content 9 to 10%) or 1000 parts of cotton lint (water content "(up to 8%)" are impregnated with 20000 parts of 5 @ 0% sodium hydroxide solution at 15 C and the like The mass obtained is left to stand for hours at room temperature.

   After this time, the alkali cellulose is pressed to 4000 parts and shredded in a fiberizer for 3 hours at 11 ° C., after which the alkali cellulose is cooled to 0 ° C.

   A quantity of pre-cooled, therefore liquid, ethylene oxide, sufficient to cover the alkali cellulose, is added to the ice-cooled alkali cellulose and the reaction mixture is kept at about 1 C for 4 hours with continued cooling.



  It is then placed in a filter press or on a colander cloth, washed alkali-free with water, then squeezed out and, after the water content has been determined, dissolved in such an amount of caustic soda and water that a 7% precipitable cellulose substance and 8% Solution containing NaOH is formed.



  1000 parts of carbon sulphide (calculated on the weight of the dry residue of the washed and pressed mass) are added to this solution and the reaction mixture is kept under stirring for 10 to 20 hours at room temperature. The clear solution that is finally obtained is 24 to 48 or Let it age for 96 hours, during which time it is filtered through cotton two or three times. The aged solution is spun in the same manner as described in Patent No. 166170.



  <I> Example IV: </I> 1000 parts of finely divided wood pulp or cotton lint are placed in a rotating car claw, whereupon 19200 parts of ethylene oxide that has been cooled to 0 C are added, the mixture to 95 to <B> 100 '</ B> C heated and held at this temperature for 8 to 10 hours. After this time, the autoclave is cooled and the reaction mixture is placed in a filter press or on a kolier cloth and mixed with water. washed.

    The washed product is then freed from excess water by pressing, whereupon the water content of the pressed pale product is determined and the mass is xanthogenized and dissolved in the manner described in Example I. The xanthate solution thus obtained is filtered in the same manner as described in patent specification No. 166170, if desired, aged and spun.

           Example <I> V: </I> Operation as in example IV with the difference that before the. Heat 1200 to 3000 parts of dimethylaniline in the cooled mixture of cellulose and ethylene oxide are kneaded, the mixture is left in a well-closed container for 24 to 48 hours at room temperature and then heated in a rotating autoclave, as described in Example IV.



  <I> Example </I> V1: Procedure as in Example IV, with the difference that instead of 1200 parts, 10000 parts of ethylene oxide are used.



       Example V11: 60,000 to 10,000 parts of dimethylaniline are kneaded into 1,000 parts of finely divided wood pulp or cotton lint until the mixture is homogeneous, then 6,000 to 10,000 parts of ethylene oxide are added and the mass is kept in a well-sealed container 24 to 48 Hours at room temperature. After this time, the reaction mixture is weakly acidified with dilute sulfuric acid while stirring and then washed free of sulfuric acid.

   The washed product is then pressed out and the water content is determined. The washed and pressed product is then, as described in Example <B> 1 </B>, xanthated, dissolved and the solution is spun in a manner similar to the working methods of Patent No. 16 (6170).



  <I> Example </I> VIII: 1000 to 5000 parts of dimethylaniline are kneaded into 1000 parts of finely divided wood pulp or cotton lint until the mixture is homogeneous. Then 5000 parts of ethylene oxide are added and the mass is kept in a well-closed container for 24 to 48 hours at room temperature.

   After this time, the reaction mixture is heated in a rotating autoclave to <B> 100 '</B> C for 8 hours and then converted into its xanthate, the latter, dissolved as in Example I and then spun in the same way as in the examples of Patent No. 166170.

           Example <I> IX: </I> 1000 parts of wood pulp or cotton intersperse are introduced into a rotating autoclave, whereupon 600 parts of pre-cooled ethylene oxide are added and the reaction mixture is kept at <B> 50 'for 3 to 4 hours C is heated. After this time, the mass is removed from the autoclave, carefully washed with water or alcohol and then with water and pressed, xanthated and dissolved in the manner described in Example I.

   The solution thus obtained is spun in the same way as described in Patent No. 166170. Example <I> X: </I> Procedure as in Example IX, but with the difference that the treatment of the cellulose with the ethylene oxide takes place at room temperature. <I> Example XI: </I> Procedure as in example IX or X, but with the difference that instead of 600 parts <B> 300 </B> to 400 parts of ethylene oxide are used.

        <I> Example </I> XII: Procedure as in Example IX, but with the difference that, in addition to ethylene oxide, 50 to 80 parts of diethylaniline are added to the cellulose before heating.



  <I> Example </I> XIIl: Procedure as in any of the previous examples, but with the difference that instead of ethylene oxide, a molecular equivalent amount of propylene oxide or glycide is used.



  <I> Example XIV: </I> Procedure as in Example I, with the difference that the reaction mass after the oxyalkylation process, without being washed, with 600 parts of carbon disulfide for 10 hours at <B> <I> 20 ' </I> </B> C is handled. The mass obtained is dissolved in such an amount of water and caustic soda that a solution is obtained which approximately 6; Contains up to 7% precipitable cellulose substance and 8% NaOH.



  The filtered solution, after being aged for 48 hours at 15 ° C., is spun in the same manner as described in the examples of patent specification No. 166170. Example XV: Procedure as in any of the preceding examples, but with the difference that the cellulose ether is dissolved in such an amount of water and caustic soda that a solution is obtained that contains about 3% precipitable cellulose substance and 5% NaOH contains.



  To carry out this example, it is recommended to start from a cellulose of high viscosity (determined by the usual methods).



  <I> Example </I> XVI: Procedure as in Example I or 1I, but with the difference that the alkali cellulose is left to mature for 48 to 60 hours at 15 or 20 C. In all the preceding examples, the action of the spinning acid can also be interrupted in such a way that the threads are cooled to low temperatures, for example -5 or -15 C, when they exit the bath, before they are washed, which is for example can be done wisely by winding it on a hollow spool containing a coolant,

      for example contains solid carbon dioxide or a cold mixture or ice.



       Examples of the production of staple fibers emerge readily from the preceding examples.



  After the threads have been washed, they can be heated or steamed (for example at 100 to 110 C) before or after drying.



  Desulfurization or bleaching of the threads can be carried out in a known manner.



  The threads can be desulphurised, for example, by treating them with a 10% solution of Na25. 9 H20 for 5 minutes to an hour or with a 30% solution of Na2S. 9 H20 treated warm or hot for 5 minutes to 10 minutes.



  It can also be spun in all examples without any stretching, for example in a spinning bath of short, moderate or greater length and without any device that could give the threads any special stretch between the spinneret and the winder, for example without any change in the direction of the thread without the use of fixed or movable rods or rollers, hooks or differential rollers or the like.

    Contrary to what one would expect from the experience with spinning viscose strongly acidic baths, one also obtains threads of almost the same or not significantly lower strength and with a mostly greater at least the same elongation as with particular elongation spun threads, etc. regardless of whether the spinning speed used is large (for example more than 60 m per minute), normal (30 to 6.0 m per minute) or even below normal (for example 10 to 30 m per minute ). The method, in which spinning takes place without any particular stretching, is also very successful when the air gap is significantly shortened (for example 40 to 70 cm).



       Example XVII: Procedure as in one of the preceding examples, but with the difference that the spinning solution after the dissolution process contains 1.0 to 30 parts of a-dichlorohydrin or a-monochlorohydrin or ethylene chlorohydrin 100 parts of the cellulose substance contained therein are added.

      <I> Example </I> XV III: A spinning solution, prepared according to one of the preceding examples, is fed in a known manner through a suitable funnel or slot into one of the in the examples of patent no. <B> 166170 </B> Allowed precipitation baths to enter and the coagulated film washed in a known manner after leaving this bath. and dried.



  In the preceding examples, a small amount of an inorganic catalyst, for example a copper salt, or a nickel salt, or a silver salt, or an iron salt or the like can be added to the reaction mixture in the preparation of the cellulose ethers.



  The answer to the question; Whether or not the alkali cellulose should mature before it is combined with the oxyalkylating agent depends advantageously on the desired viscosity of the solution which is to be processed on artificial structures, for example artificial threads, and in connection with it on the type of cellulose type envisaged . If you want to give the solution a certain viscosity, the alkali cellulose produced from the prospective cellulose is subjected to a maturation process,

      if the cellulose in question would give a higher viscosity without ripening. If, however, the desired degree of viscosity is present from the beginning, that is to say without ripening, it is superfluous.

   Since the viscosity of the different types of cellulose in the trade (linters and wood pulp) is quite different, the question of the tire depends on the one hand on the desired viscosity of the starting solution, which is intended for the production of the plastics, and on the other hand the viscosity of the type of cellulose used for processing.



  The cellulose can also contain close conversion products such as cellulose hydrate, hydrocellulose and oxycellulose in small amounts.



  All other details which relate to the execution of the process, as well as to the main modifications of the same, for example the different types of cellulose which can be used instead of wood pulp or cotton liner, the various plasticizers which instead of the strong sulfuric acid can be used, etc. are analogous to that mentioned in Patent No. 166170.



  The terms "viscose", "artificial structures" and "synthetic threads" have the same meaning as in patent no. <B> 166170. </B>

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung künstlicher Gebilde gemäss dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet. dass -man die Xanthate aus solchen Oxy- alkylderivaten der Zellulose verwendet, die durch Einwirkenlassen zyklischer Äther mindestens zweiwertiger Alkohole auf Zellulose erhalten werden. Il. Künstliches Gebilde, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. PATENT CLAIMS: I. Process for the production of artificial structures according to the patent claim of the main patent, characterized. that the xanthates are used from those oxyalkyl derivatives of cellulose which are obtained on cellulose by allowing cyclic ethers of at least dihydric alcohols to act. Il. Artificial structure, produced by the method according to claim I.
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