Verfahren zur Herstellung einer spinnfähigen Lösung von Celluloseganthogenat. Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf ein Verfahren zur Herstellung einer spinnfähigen Lösung von Cellulosegantho- genat durch Mahlung von cellulosehaltigen Rohstoffen in Gegenwart von wässriger Müs- sigkeit als Dispersionsmittel und Lösen der Cellulose durch Behandeln mit Alkali und Schwefelkohlenstoff.
Erfindungsgemäss wird die Mahlung - unter weitgehender Auf rechterhaltung des Polymerisationsgrades bis zu einer Teilchengrösse von 1-10,u fort geführt.
Die erfindungsgemäss vorgesehene Zerteilung des Ausgangsmaterials ermöglicht es, den in der Technik bei der Viskose- herstellung üblichen Vorreife-Prozess, die so- genannte Alkalireife", ganz in Wegfall kommen zu lassen und die Nachreife, "Vis- kosereife", wenn schon - -unter Umständen - nicht ganz entbehrlich zu machen, so doch erheblich abzukürzen.
Man kann also bei einer Ausführungsform des Verfahrens bei ,der Alkalisierung bereits diejenige Cellulose- konzentration wählen, die es erlaubt, unmit telbar zu einer spinnfähigen Lösung zu kom men und die Einstellung der gewünschten Spinnkonzentration im weiteren Verlauf des Viskoseherstellungsverfahrens, z. B. während der .Sulfidierung, vorwegnehmen.
Ein. weiterer technischer Vorteil dieser erfindungsgemäss vorgesehenen Aufteilung des Ausgangsmaterials ist der, dass nicht nur durch den ganzen oder teilweisen Wegfall der Reifeprozesse das Verfahren abgekürzt wird, sondern auch durch die grössere Homo- dispersität der erhaltenen Viskose auch noch eine beträchtliche Verbesserung der Eigen schaften der technischen Enderzeugnisse, vor zugsweise der Kunstfäden oder -fasern, er reicht wird.
Erwähnt sei noch, dass man auch beim Verspinnen von Viskosen, die aus nach -dem neuen Verfahren vorbereiteten Aus gangs,stoffen hergestellt sind, beispielsweise Spinnbäder verwenden kann, welche weniger Säure und weniger Salze .aufweisen als dis in der Technik allgemein üblichen Müller- Bäder, und dass man weiterhin bei niedrigeren Temperaturen, auch solchen unter 20 , mit Vorteil arbeiten kann.
Die neue Arbeitsweise besteht somit darin, dass als Ausgangsstoff für die Herstellung einer Spinnlösung nicht Cellulose schlechthin verwendet wird, also keine Cellulose unbe stimmter Teilchengrösse, sondern eine auf eine Teilchengrösse von 1-10,u zerkleinerte, deren Polymerisationsgrad aufrechterhalten ist, das heisst also mit andern Worten, deren Poly- merisationsgrad durch den mechanischen Zer kleinerungsvorgang gegenüber dem Aus gangsstoff nicht wesentlich geändert ist. Wie man die Zerkleinerung an sich vornimmt, mit welchem Mittel, auf welchem Wege, ist gleichgültig.
Die bekannt gewordenen Verfahren ver wenden als Ausgangsstoff entweder grob zerkleinerten, mit Natronlauge getränkten, aufgeschlämmten oder zermahlenen Zellstoff, dessen Feinheitsgrad immer grösser als 10,u war. So ist es beispielsweise bekannt, von zerkleinertem Papier auszugehen, das auf die Faserlänge von Holzg-robschliff zerkleinert ist, also etwa bis zu einer Grössenordnung von 1-l0 mm, während erfindungsgemäss die Zerkleinerung um 3 Zehnerpotenzen, nämlich bis auf 1-10 ,u weitergetrieben wird.
Bei jenem älteren Verfahren hat man in einer ein zigen Vorrichtung gearbeitet, die aus einer rotierenden Trommel besteht, und die Mög lichkeit der Zu- und Ableitung von Gasen, der Wasserkühlung und endlich des allenfalls erforderlichen Arbeitens bei erhöhtem oder vermindertem Druck bietet. Es ist nicht er kannt worden, dass bei Weitertreibung der Zerkleinerung um 3 Zehnerpotenzen Stoffe erhalten werden, die der Vor- und/oder Nach reife entbehren können.
Es ist bekannt, den Mahlvorgang mit Holländern in golloidmühlen, in Kugelmüh len und dergleichen auszuführen; doch ergab dies immer Teilchen sehr verschiedener Grösse. Man hat bisher schliesslich nicht dar- auf geachtet, dass dir Molekülverband der Cellulose beim mechanischen Zerkleinern ebenfalls in Mitleidenschaft gezogen wird.
Erfindungsgemäss -wird das Zerkleinern so geleitet, dass d "er Molekülverband hierbei nicht wesentlich gestört -wird, da, es nur so möglich ist, zu Viskosen zu gelangen, die spinntech nisch unmittelbar verwendet werden können.
Bei den verschiedenen Ausgangsstoffen. wie Ramie, Baumwolle, Linters, Zellstoffe. Holz, hängen die Zerkleinerungsbedingungen vom Quellungsgrad ab. Der Augenblick, in dem der Mahlprozess einzusetzen hat, ist also gegeben durch den Quellungszustand des Stoffe. Es kann bei der Ramie oder bei der Baumwolle durch ganz andere Mittel (gege benenfalls Alkalikonzentrationen) erreicht. werden, als beispielsweise beim Holz.
Wenn aber der gleiche Zermahlungszustand erhalten worden ist, dann verhalten sich die Lösungen aus den verschiedenen Ausgangsstoffen völlig gleich. So können Ramie, Baumwolle oder Zellstoff, -wenn sie durch irgendwelche Vor richtungen auf eine Teilchengrösse von 1 bis 10 ,cs. zerteilt worden sind und praktisch den gleichen Polymerisationsgrad aufweisen, un ter denselben Bedingungen zu völlig gleichen Viskosen verarbeitet werden.
Im folgenden seien verschiedene Ausfüh rungsbeispiele angeführt: 1. Zellstoffbrei, der etwa 14ö trockenen Zellstoff enthält (Flottenverliältiii; etwa 1:7), -wird in einer Streekermühle oder einem ähnlich wirkenden Apparat etwa 4 bis 5 Stunden behandelt. Der Polvmerisations- grad, der ursprünglich 1000 betragen hat, hat sich hierbei nicht wesentlich geändert.
Anschliessend wird alkalisiert, indem so viel bonzentrierte Xtznatronlösun g zugeführt wird, dass die Konzentration an NaOH <B>1.)%</B> bei einem Flottenverhältnis von 1 :10 beträgt. Während der Alkalisierung läuft die Vor richtung als Mischaggregat weiter. Dauer l.0-20 Minuten. Anschliessend wird mit 30 bis 35, ö Schwefelkohlenstoff ebenfalls unter Rotation des Apparates sulfidiert. Dauer 50 Minuten.
Darauf -wird zur endgültigen Auflösung so viel verdünnte Lauge zugege- ben, dass eine Viskose mit einem Gehalt von 5 % Cellulose, 6 % Alkali und 35 % Schwe felkohlenstoff (bezogen auf Cellulose) ent steht.
2. Gleiche Mengen Zellstoff und Wasser wie Ansatz 1. Nach\ dem Mahlen wird aber zuerst 35 % Schwefelkohlenstoff zugegeben. Darauf wird 20 Minuten weiter gemahlen. Erst dann wird mit Alkali wie in Beispiel 1 versetzt und 50 Minuten sulfidiert. An schliessend erfolgt Lösung zu 5 % Cellulose und 6 % Alkali.
<B>3</B>. Es können andere Mengen Schwefel kohlenstoff und Alkali und andere Zeiten angewandt werden. Dabei können die Alkali konzentrationen von 10-18 % und die Schwefelkohlenstoffmengen zwischen 10 und <B>60%</B> (bezogen auf Cellulose) variieren. Die Aufeinanderfolge der Löseprozesse kann wie in Beispiel 1 oder 2 geschehen.