CH345331A - Verfahren zum Zerfasern und Vorreifen von Alkalicellulose - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zum Zerfasern und Vorreifen von Alkalicellulose
Bei der Kunstseide- und Zellwollherstellung nach dem Viskoseverfahren ist bekanntlich der Zustand der Alkalicellulose nicht nur für die Qualität der Spinnlösung ausschlaggebend ; er wirkt sich auch auf die textilen Eigenschaften der Fäden oder Fasern aus. Der Verlauf der Sulfidierung und die Löslichkeit des Xanthogenats hängen von der Menge und Verteilung der Natronlauge in der Alkalicellulose ab; der Anteil an kurzkettigen Cellulosemolekülen in der Alkalicellulose beeinflusst die Festigkeit und Gebrauchstüchtigkeit der Fäden.



   Bei der Tauchpressen-Alkalisierung wird die Alkalicellulose verhältnismässig kurze Zeit zerfasert und anschliessend bei der gleichen Temperatur wie im Zerfaserer meist in transportablen Behältern vorgereift. Mit Rücksicht auf einen schonenden Abbau der Alkalicellulose arbeitet man bei niedrigen Zerfasererund Vorreife-Raum-Temperaturen gleicher Höhe und mit entsprechend langen Vorreifezeiten, was beträchtlichen Raumbedarf und technischen Aufwand verursacht.



   Als Kriterien für den Zustand der Alkalicellulose nach der Zerfaserung dienen, neben den Celluloseund Alkaliwerten, der Zerfaserungsgrad und das Litergewicht. Sie lassen erkennen, ob die Alkalicellulose mechanisch einwandfrei zerkleinert ist. Nach Zerfaserungszeiten bis zu etwa 1 Stunde ist im allgemeinen ein guter Zerkleinerungszustand erreicht.



   Es wurde nun gefunden, dass eine Verlängerung der Zerfaserungszeit über das übliche Mass von etwa   l    Stunde hinaus den Lösungszustand und die Filtrationseigenschaften der aus der Alkalicellulose hergestellten Viskose wesentlich verbessert. So erhält man nach Zerfaserungszeiten von etwa 10 Stunden um etwas über 100% bessere Filtrationskonstanten (im Vergleich zu den Filtrationswerten einer nur 1 Stunde zerfaserten Alkalicellulose). Die Absolutwerte der Filtrationskonstanten liegen in einem Bereich, der sonst nur für filtrierte Viskosen bekannt ist. Ausserdem kann man mit einem um 20% niedrigeren Schwefelkohlenstoffeinsatz als normalerweise üblich sulfidieren.



   Die verlängerte Zerfaserungszeit führt zu einer Verkürzung der Cellulosefasern und Zunahme ihrer Quellfähigkeit. Ausserdem wird die Alkalicellulose homogenisiert, was besonders dann sehr vorteilhaft ist, wenn Zellstoffe verschiedener Provenienz mit unterschiedlichen Eigenschaften verarbeitet werden.



   Ebenso wie eine Verlängerung der Zerfaserungszeit wirkt sich eine Verstärkung der mechanischen Einwirkung auf die Alkalicellulose aus. Diese wird z. B. entweder durch intensiv wirkende Zerkleinerungsvorrichtungen oder durch Zusatz von intensiv wirkenden Schleifmitteln zur Cellulose erreicht. Derartige Zerkleinerungsvorrichtungen sind im Handel erhältlich, doch kann man auch aus einem normalen Zerfaserer eine intensiv wirkende Zerkleinerungsvorrichtung erhalten dadurch, dass man die Umdrehungsgeschwindigkeit der Zerfaserermesser erhöht. Als Schleifmittel, das man der Cellulose zusetzt und das durch eine intensive mechanische Einwirkung die Zerfaserung beschleunigt und so ebenso wie eine Verlängerung der Zerfaserungszeit wirkt, ist Titandioxyd besonders geeignet, das gleichzeitig eine Mattierung der herzustellenden Fäden oder Fasern bewirkt.



   Man verfährt dabei beispielsweise wie folgt:
Nachdem der Zerfaserer aus der Tauchpresse mit 650 kg Alkalicellulose, die 230 kg Cellulose enthalten, beschickt ist, schüttet man 3,5 kg trockenes Titandioxyd auf die Alkalicellulose, mit der es sich sofort vermischt. Durch die intensivere Zerfaserung der Alkalicellulose mittels des Schleifmittels wird eine Verbesserung des Lösungszustandes und der Filtration  der aus der Alkalicellulose hergestellten Viskose erreicht.



   Wahrscheinlich wird bei diesen langen Zerfaserungszeiten die Alkalicellulose nicht nur mechanisch zerkleinert, sondern auch - unter Alkaliaustausch chemisch homogenisiert.



   Es wurde weiter gefunden, dass eine Erhöhung der Zerfaserungstemperatur der Alkalicellulose auf 30 bis   35O    sowie die Senkung der Vorreifetemperaturen von normalerweise etwa 28 bis 300 auf ungefähr   20     zu einer Verminderung des Anteils an kurzkettigen Cellulosemolekülen in der Alkalicellulose führt, wodurch eine Verbesserung der textilen Eigenschaften der aus solchen Viskosen hergestellten Fäden und Fasern erreicht wird. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Vorreifezeit verkürzt und die Sulfidieranfangstemperatur niedriger gewählt werden kann.



   Man geht bei dem erfindungsgemässen Verfahren so vor, dass man die aus der Tauchpresse kommende Alkalicellulose in eine Zerkleinerungsmaschine bringt und bei Temperaturen von 30 bis   35"    1 Stunde lang ohne Kühlung zerfasert, unmittelbar anschlie ssend auf ungefähr   200 C    abkühlt und unter Beibehaltung dieser Temperatur wenigstens 10 Stunden lang während der Vorreife nachzerfasert. Die erhöhte Temperatur der Alkalicellulose am Anfang der Zerfaserung kann ohne Wärmezufuhr durch Ausnutzung der Reibungsenergie und Reaktionswärme erreicht werden. Die anschliessende Abkühlung auf   200 C    kann im Vakuum erfolgen. Die für die Vorreife und Nachzerfaserung benötigte Zeit richtet sich unter anderem nach dem Polymerisationsgrad des verarbeiteten Zellstoffes.



   Man hat bereits versucht, die Zerfaserung und Vorreife der Alkalicellulose bei verschieden hohen Temperaturen durchzuführen. So ist ein Verfahren bekanntgeworden, nach welchem die abgepresste Alkalicellulose in einen auf   509    erwärmten Zerfaserer eingetragen und bei dieser Temperatur etwa 1 Stunde lang geknetet wird. Anschliessend beginnt die eigentliche Zerfaserung, wobei man die Temperatur allmählich im gleichen Masse absinken lässt wie der Zerfaserungsgrad zunimmt. Nach etwa 4 Stunden gegebenenfalls auch wesentlich   weniger - ist    die Zerfaserung beendet und normale Temperatur erreicht.



  Es wird dann unmittelbar anschliessend sulfidiert. Das Arbeiten nach diesem Verfahren ist gegenüber der erfindungsgemässen Arbeitsweise sehr empfindlich und lässt sich, da die Temperaturänderung kontinuierlich erfolgt, schlecht regulieren.



   Demgegenüber bietet die erfindungsgemässe Arbeitsweise durch den schnellen Übergang von einer Temperatur von 30 bis 350 in der ersten Zerfaserungsstufe auf etwa 200 während der Vorreife und Nachzerfaserung die Möglichkeit, definierte Abbauverhältnisse einzuhalten und damit eine exakte Einsteuerung der Viskositäten zu erreichen.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Zerfasern und Vorreifen von Alkalicellulose, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Tauchpresse kommende Alkalicellulose in einer Zerkleinerungsmaschine eine Stunde lang bei 30 bis 35 C ohne Kühlung zerfasert, unmittelbar anschliessend auf ungefähr 200 C abgekühlt und unter Beibehaltung dieser Temperatur wenigstens 10 Stunden lang während der Vorreife nachzerfasert wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reibungsenergie und Reaktionswärme zur Erreichung der Zerfaserungstemperatur ausnutzt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Alkalicellulose unter mechanischer Einwirkung intensiv wirkender Zerkleinerungsvorrichtungen zerfasert.

   3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Alkalicellulose unter mechanischer Einwirkung intensiv wirkender Schleifmittel zerfasert.