Verfahren zur Herstellung von Fasern, Filmen und andern, Verformungsprodukten mit im Vergleich zu aus gewöhnlicher Viskose hergestellten Produkten verringerter Quel- lung und verminderter .Alkalilösliehkeit. Nach dem Viskoseverfahren hergestellte Kunstseide und Zellwolle unterscheidet sich von Naturfasern aus Zellulose, zum Beispiel Baumwolle,
in ihrer Quellbarkeit in Wasser und ihrer Alkalilöslichkeit in Ilydrogyd- lösungen. Sie weist eine wesentlich grössere Quellung bezw. Löslichkeit auf als,die native Faser. Die Quellunb in Wasser ist etwa bis 3'1/--mal so gross wie diejenige von Baum wolle oder Naturseide.
Es hat daher an Ver suchen nicht gefehlt, diese unangenehme Eigenschaft der künstlichen, Faser zu besei tigen, weil eine erhöhte Quellbarkeit die Ge brauchstüchtigkeit ganz wesentlich herab setzt. Man hat vorgeschlagen, die fertig getrockneten Fasern mit Kunstharzen, bei spielsweise aus Harnstoff oder Phenol und Formaldehyd, insbesondere mit den wasser löslichen Vorkondensaten derselben zu trän ken und durch anschliessende Trocknung, eventuell unter Zusatz eines die Fertig- kondensation beschleunigenden Katalysators, einen;
wasserfesten Film auf der Faser zu er- zeugen, der dann die Quellung mehr oder weniger stark herabsetzen sollte. Auch eine Behandlung der ersponnenen Faser mit Form aldehyd allein ist vorgenommen worden. Ebenso hat man versucht, durch Zusatz von Stoffen, wie Harzen (Resinate), alkalilös- lichen Vorkondensaten von Kunstharzen zur Spinnlösung die Quellharkeit der ersponne- nen Faser herabzusetzen.
Alle diese Verfahren haben zum Ziel, gewisse Lockerstelllen im Zellulosegefüge auszufüllen, um so eine Ver ringerung der Quellung zu erreichen. Es hat auch nicht an Vorschlägen gefehlt, durch Zusätze die Hydrogylgruppen der Zellulose abzusättigen, um dadurch eine Quellungsver- minderung zu erreichen. Ein Zusatz von Formaldehyd zur Viskose scheiterte bislang daran, dass der Formaldehyd die Viskose sehr schnell zum Koagulieren bringt.
Es wurde nun gefunden, dass Formaldehy d- verbindungen, wie zum Beispiel Reaktions produkte aus Formaldehyd und Alkoholen oder Acetale, der Viskose beigemischt wer den können, ohne dass eine Koagulation er folgt. Es können Reaktionsprodukte von Formaldehyd mit sulfonierten Fettalkoholen benutzt werden. Auch andere Formaldehyd verbindungen, beispielsweise Formaldehyd- Bisulfit-Verbindungen oder Formaldehyd- Hydra-zin-Verbindu.ngen, können der Vis kose beigemischt werden.
Beigemischt wer den können ferner Verbindungen des Form aldehyds mit Semicarbazid und Hydrosulfit sowie mit Sul.fit. Beim Verspinnen einer sol chen Viskose erhält man eine Faser, die in ihrer Quellbarkeit in Wasser sowie in ver dünnten Alkalihydroxydlösungen und auch hinsichtlich ihrer Festigkeit wesentlich gün stiger liegt als eine Viskosefaser, die bei sonst gleicher Arbeitsweise ohne die obigen Zusätze zur Spinnlösung hergestellt worden ist.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Spinnlösung im Fällbad nur langsam zu zer setzen, um dem der Viskose zugesetzten aldehydhaltigen Reaktionsprodukt bezw. dem durch Spaltung beim Spinnvorgang abgespal tenen, mit den OH-Gruppen der Zellulose reagierenden Teil des Reaktionsproduktes Zeit zu geben, auf die Zellulose genügend einwirken zu können.
Dies kann nur in der Weise erfolgen, dass man den Faden nach Verlassen des Fällbades zwecks Erzielung einer besseren Einwirkung des Reaktions gemisches durch ein Heisswasserbad führt. Der Spinnvorgang selbst, wie Fällbad, Strek- kung und Fertigstellen des Fadens können so sein, wie es in der Viskosetechnik üblich ist.
Beispiel <I>1:</I> Zu einer Viskose üblicher Herstellungs weise und Zusammensetzung wird ein R.cak- tionsprodukt von 12 Teilen 40%igem Form aldehyd und 21/2 Teilen sulfoniertem Fett alkohol auf 1000 Teile der Spinnlösung ge geben. Nach dem Filtrieren und Entlüften wird bei einer Ho.-Reife von ca. 10 in ein normales Müller-II-Bad, dem die in der Vis- kosetechnik üblichen Zusätze gemacht wer den können, versponnen.
Nach dem Verlas sen des Fällbades wird der Faden verstreckt 5o und zwecks besserer Einwirkung des Reak tionsproduktes durch ein Heisswasserbad ge führt. Die Faser wird gewaschen, entschwe- felt, gewaschen, gebleicht, gewaschen, geseift und getrocknet.
Die Faser hat folgende Kon- 55 stauten:
EMI0002.0043
Festigkeit <SEP> trocken <SEP> 3 <SEP> g/den
<tb> Festigkeit <SEP> nass <SEP> 2 <SEP> g/den
<tb> Dehnung <SEP> trocken <SEP> <B>18%</B>
<tb> Dehnung <SEP> nass <SEP> 20
<tb> Quellung <SEP> im <SEP> Wasser <SEP> 70
<tb> Alkalilöslichkeit
<tb> in <SEP> 6 <SEP> % <SEP> iger <SEP> NaOH <SEP> 3,5 Die Konstanten einer Faser aus derselben Viskose bei gleicher Spinnanordnung ohne Zusatz zur Viskose sind dagegen:
EMI0002.0044
Festigkeit <SEP> trocken <SEP> 2,3 <SEP> -/den
<tb> Festigkeit <SEP> na.ss <SEP> 1,3 <SEP> g/den
<tb> Dehnung <SEP> trocken <SEP> 18,9
<tb> Dehnung <SEP> nass <SEP> 24,5
<tb> Quellung <SEP> im <SEP> Wasser <SEP> <B>110,0%</B>
<tb> Alkalilöslichkeit
<tb> in <SEP> 6 <SEP> % <SEP> iger <SEP> Na.01I <SEP> 10,5 Beispiel <I>2:
</I> Zu einer Viskose wie im Beispiel 1 gibt man 0,5/10 eines Reaktionsproduktes von <B>150</B> Teilen Na,-,S.0, und 125 Teilen 40%igen Formaldehyd (dieses Reaktionsprodukt ist unter dem Namen Rongalit im Handel er hältlich) und v erspinnt bei üblicher Ho.-Reife in ein Müller-II-Bad und behandelt, wie im Beispiel 1 angegeben, weiter. Die erhaltenen Werte hinsichtlich der Quellung, Alkali löslichkeit und Festigkeit liegen günstiger als bei Verwendung oiner Viskose ohne Zusatz.
Die Alkalilöslichkeit der Faser beträgt <B>3,6%</B> und kommt damit der Baumwolle, deren Alkalilöslichkeit etwa 3 % beträgt, sehr nahe.
Process for the production of fibers, films and other deformation products with reduced swelling and reduced alkalinity compared to products made from ordinary viscose. Rayon and rayon produced using the viscose process differs from natural fibers made from cellulose, for example cotton,
in their swellability in water and their alkali solubility in Ilydrogyd- solutions. It has a much greater swelling or. Solubility on as, the native fiber. The spring in water is about 3½ times as large as that of cotton or natural silk.
There has therefore been no lack of attempts to eliminate this unpleasant property of the artificial fiber, because an increased swellability considerably reduces the fitness for use. It has been proposed to impregnate the finished dried fibers with synthetic resins, for example made of urea or phenol and formaldehyde, in particular with the water-soluble precondensates of the same and by subsequent drying, possibly with the addition of a catalyst which accelerates the final condensation;
to produce a waterproof film on the fiber, which should then reduce the swelling to a greater or lesser extent. Treatment of the spun fiber with formaldehyde alone has also been undertaken. Attempts have also been made to reduce the swellability of the spun fibers by adding substances such as resins, alkali-soluble precondensates of synthetic resins to the spinning solution.
The aim of all of these methods is to fill certain loose spots in the cellulose structure in order to reduce swelling. There has also been no lack of proposals to saturate the hydrogyl groups of the cellulose with additives in order to reduce the swelling. The addition of formaldehyde to viscose has so far failed because the formaldehyde causes the viscose to coagulate very quickly.
It has now been found that formaldehyde compounds, such as reaction products of formaldehyde and alcohols or acetals, can be added to the viscose without coagulation occurring. Reaction products of formaldehyde with sulfonated fatty alcohols can be used. Other formaldehyde compounds, for example formaldehyde-bisulfite compounds or formaldehyde-hydrazine compounds, can also be added to the viscose.
Compounds of formaldehyde with semicarbazide and hydrosulfite and with Sul.fit can also be added. When spinning a sol chen viscose you get a fiber that is much cheaper in terms of its swellability in water and in dilute alkali hydroxide solutions and also in terms of strength than a viscose fiber that has been produced without the above additives to the spinning solution with otherwise the same procedure.
It has proven to be advantageous to set the spinning solution in the precipitation bath only slowly to bezw the aldehyde-containing reaction product added to the viscose. to give the part of the reaction product, which is split off during the spinning process and which reacts with the OH groups of the cellulose, time to be able to act sufficiently on the cellulose.
This can only be done in such a way that, after leaving the precipitation bath, the thread is passed through a hot water bath in order to achieve better action of the reaction mixture. The spinning process itself, such as the precipitation bath, stretching and finishing of the thread, can be as is customary in viscose technology.
Example <I> 1: </I> A reaction product of 12 parts of 40% formaldehyde and 21/2 parts of sulfonated fatty alcohol per 1000 parts of the spinning solution is added to a viscose customary production method and composition. After filtering and venting, at a Ho. Maturity of approx. 10, it is spun in a normal Müller II bath, to which the additives customary in viscose technology can be made.
After leaving the precipitation bath, the thread is stretched 5o and passed through a hot water bath for the purpose of better action of the reaction product. The fibers are washed, desulphurised, washed, bleached, washed, soaped and dried.
The fiber has the following constructions:
EMI0002.0043
Firmness <SEP> dry <SEP> 3 <SEP> g / den
<tb> Strength <SEP> wet <SEP> 2 <SEP> g / den
<tb> Elongation <SEP> dry <SEP> <B> 18% </B>
<tb> stretching <SEP> wet <SEP> 20
<tb> Swelling <SEP> in <SEP> water <SEP> 70
<tb> alkali solubility
<tb> in <SEP> 6 <SEP>% <SEP> iger <SEP> NaOH <SEP> 3,5 The constants of a fiber made of the same viscose with the same spinning arrangement without addition to the viscose are, however:
EMI0002.0044
Firmness <SEP> dry <SEP> 2,3 <SEP> - / den
<tb> Strength <SEP> na.ss <SEP> 1.3 <SEP> g / den
<tb> elongation <SEP> dry <SEP> 18.9
<tb> elongation <SEP> wet <SEP> 24.5
<tb> Swelling <SEP> in <SEP> water <SEP> <B> 110.0% </B>
<tb> alkali solubility
<tb> in <SEP> 6 <SEP>% <SEP> iger <SEP> Na.01I <SEP> 10.5 Example <I> 2:
<B> 0.5 / 10 of a reaction product of <B> 150 </B> parts of Na, -, S.0, and 125 parts of 40% formaldehyde are added to a viscose as in Example 1 (this reaction product is under the name Rongalit in the trade) and spun at the usual Ho.-maturity in a Müller-II bath and treated as indicated in Example 1, further. The values obtained in terms of swelling, alkali solubility and strength are more favorable than when using viscose without additives.
The alkali solubility of the fiber is <B> 3.6% </B> and thus comes very close to that of cotton, which has an alkali solubility of around 3%.