DD230030A1 - Verfahren zur herstellung von celluloseregeneratfasern mit baendchenfoermigem querschnitt - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Viskosefasern mit bändchenförmigem Querschnitt von hoher Festigkeit und Kräuselung. Ziel und Aufgabe ist insbesondere die Herstellung eines Mischtiters von solchen Fasern, die zusammen mit vorzugsweise Polyester- oder Polyacrylnitrilfasern einen Naturfasereffekt im textilen Flächengebilde erzeugen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen gelöst durch Verspinnung von wenig gereifter, unmattierter Viskose mit erhöhtem Alkaligehalt und Modifikatorzusatz durch spezifische Schlitzdüsenkombinationen in ein entsprechendes Spinnbad unter definierten Verzugs- und Verstreckbedingungen.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von Celluloseregeneratfasern mit bändchenförmigem Querschnitt

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit Vorrichtung zur Herstellung von Viskosefasern mit bändchenförmigem Querschnitt, die sich durch hohe Festigkeit und Kräuselung auszeichnen. Diese Fasern ergeben zusammen mit vorzugsweise Polyester- oder Polyacrylnitrilasern einen Naturfasereffekt im textlien Flächengebilde.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Verfahren bekannt, Viskosefasern mit flachem Querschnitt unter Anwendung von Schlitzdüsen herzustellen. Damit die Ouerschnittsform erhalten bleibt, ist dabei die Anwendung koagulations- und regenerierungsbescrleunigender Fällbäder erforderlich. Um unter diesen Bedingungen gekräuselte Fasern herzustellen, wählt man bei Verwendung einer wenig gereiften Viskose einen Verzug um 1, erhöht im Fällbad die Zinksulfatmenge und verstreckt die vereinigten Fadenstränge in einem heißen schwach schwefelsauren Bad entweder direkt um 5 - 35 %, oder man verstreckt zuerst an der Luft

um 5 bis 20 % und behandelt dann mit heißem Wasser bei einer Temperatur von mindestens 70 ⁰C spannungslos, (vgl. DD-PS 41 397)

Die bekannten Verfahren beziehen sich jeweils nur auf einen spezifischen Titerbereich. Die Faserfestigkeiten und die Kräuselung sind ungenügend und entsprechen nicht den an effektfasern gestellten Anforderungen, insbesondere auch der weiterverarbeitenden Industrie.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Viskosefasern mit bändchenförmigen Querschnitt hoher Festigkeit und hoher Kräuselung, vorzugsweise als Mischtiter, in einem Spinnvorgang herzustellen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, durch Kombination definierter technologischer Parameter in der Viskosezusammensetzung sowie im Spinn- und Verstreckprozeß die Herausbildung eines spezifischen bändchenförmigen Faserquerschnittes zu erreichen und diesen so zu fixieren, daß hohe Festigkeiten und hohe Kräuselung nach der vollständigen Regenerierung erhalten bleiben. Insbesondere soll durch Anwendung von speziellen Kombinations- oder Bausteinschlitzdüsen ein Mischtiter ersponnen werden.

Die Aufgabe wird gelöst durch Spinnen einer Viskose mit einem Gehalt von 6 bis 9 Masse% Cellulose, 6 bis 9 Masse% Natriumhydroxid und 32 bis 38 Masse%, bezogen auf Alpha-Cellulose, Schwefelkohlenstoff in einem neben Schwefelsäure noch 300 - 350 g/l Natriumsulfat sowie 5-12 g/l Zinksulfat enthaltendes Spinn-

bad mit einer Temperatur von 45 bis 55 ⁰C und anschließendes Verstrecken des Spinnkabels in einem Zweitbad mit IO bis 20 g/l Schwefelsäure und einer Temperatur von 90 bis 93 ⁰C.

Erfindungsgemäß wird unter Verwendung von 4 geometrisch verschiedenen Schlitzkombinationen in einem Spinnkopf mit in der Anzahl unterschiedlichen Schlitzen von einem Breiten-Längenverhältnis von 1: 10 bis 1 : 20 eine wenig gereif te/unmattierte Viskose mit einem Gammawert von 42 -. 50 und einem Alkaliverhältnis von 0,75 bis 0,85 in einem Spinnbad mit 90 bis 100 g/l Schwefelsäure und den bereits angegebenen Konzentrationen von Natriumsulfat und Zinksulfat versponnen. Dabei werden der Viskose übliche Modifikatoren bzw. Modif ikatortnischungen, z.B. von Polyäthylenglykolen und Monoaminen bzw. substituierten höheren Aminen in einer Konzentration von 0,75 bis 1,5 %, bezogen auf Alpha-Cellulose, zugesetzt, die wesentlich die Kräuselung der Faser erhöhen. Durch Einstellung eines Verzuges im Spinnbad von 1,30 bis 1,50 wird die Kräuselung der resultierenden Faser überraschend ebenfalls angehoben.

Vorteilhaft ist, daß zur Erspinnung eines Mischtiters mit einer prozentualen Aufteilung der Einzeltiter von 45 % zu 1,0 tex

35 % zu 1,4 tex

18 % zu 3,0 tex 2 % zu 5,4 tex

ein Spinnkopf mit 4 Schlitzkombinationen mit 41 Einzeldüsen verwendet wird, bei dem die für die Titerbereiche benötigten Einzeldüsen anteilmäßig verteilt untergebracht sind wie folgt:

- 4 für 1,0 tex

- Düsenanzahl ig

- Anzahl der Bohrungen

- Schlitzgröße 0,05 χ 0,350 mm

- Lochverteilung:

Lochkreis-Nr. Durchmesser in mm Bohrungsanzahl 1 2 3 4 5 6

für 1,4 tex

- Düsenanzahl

- Anzahl der Bohrungen

- Schlitzgröße 0,05 χ 0,500 mm

- Lochverteilung:

Lochkreis-Nr. Durchmesser in mm Bohrungsanzahl

3,5	9
4,5	12
5.7	15
6.8	18
7.9	20
9.0	23

1	3,5	7	3	21	χ 1,00 ram
2	4,95	35	5	•18
3	5,3	0,05	7	15	in mm Bohrunqsanzahl
4	7,65		9	11	4
5	9	Lochkreis-Nr. Durchmesser	8	7
für 3,0 tex		1		10
- Düsenanzahl	2		14
- Anzahl der Bohrungen	3
- Schlitzgröße	4
- Lochverteilung:

für 5,4 tex

- Düsenanzahl 1

- Anzahl der Bohrungen 15

- Schlitzgrößa 0,09 χ 1,00 mm -· Lochverteilung:

Lochkreis-Nr. Durchmesser in mm Bohrunqsanzahl

1 9 9

2 6 6

Außerdem können folgenden spezifischen Titerbereichen folgende Schlitzabmessungen zugeordnet sein:

Titerbereich . Schlitzabtnessunq 1,0 tex 0,05 χ 0,35 mm

1,4 tex 0,05 χ 0,50 mm

3,0 tex 0,05 x 1,00 mm

5,4 tex . 0,09 κ 1,00 mm

Anschließend wird für die Erhöhung der Faserfestigkeit eine Verstreckung im Zweitbad um 30 - 60 % vorgenommen. Eine spannungslose Nachbehandlung der Stapelfaser zur Gewährleistung des erforderlichen Dehnungsverhaltens folgt zweckmäßig.

Ausführunqsbeispie1

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in folgendem Beispiel näher erläutert:

Eine unmattierte Viskose mit 8,3 % Cellulose, 6,3 % Natriumhydroxid sowie 34·% Schwefelkohlenstoff und einer Modifikatormischung von 0,75 Masse% Dimethylamin und 0,5 Massel Polyäthylenglykol, jeweils bezogen auf Alpha-Cellulose, bei einem Spinngammawert von 45 wird

mit einer Fördermenge von 173,6 g/min durch einen Düsenkopf gedrückt, der folgende Einzeldüsen und Schlitzabmessungen enthält :

- 19 Einzeldüsen mit 97 Bohrungen der Schlitzgröße 0,05 χ 0,350 mm

- 14 Einzeldüsen mit 73 Bohrungen der Schlitzgröße 0,05 χ 0,5GO mm

7 Einzeldüsen mit 35 Bohrungen der Schlitzgröße 0,05 χ 1,00 mm

1 Einzeldüse mit 15 Bohrungen der Schlitzgroße 0,09 χ 1,00 mm

Im übrigen entsprechen die Vorrichtungswerte den unter Punkt 2 des Erfindungsanspruchs angegebenen.

Die Viskose gelangt in ein wäßriges Fällbad mit der Zusammensetzung 100 g/l Schwefelsäure, 350 g/l Natriumsulfat, 7,5 g/l Zinksulfat bei einer Temperatur von 52 ⁰C.

Das mit einem Verzug im Spinnbad von 1,36 koagulierte und zum größten Teil regenerierte Spinnkabel wird in einem Zweitbad, das 15 g/l Schwefelsäure enthält bei einer Temperatur von 96 ⁰C um 48 % verstreckt, zu mm längen Fasern geschnitten und spannungslos als Flocke nachbehandelt. Die Spinngeschwindigkeit beträgt 50 m/min. Die ersponnenen Fasern stellen einen Mischtiter dar, der aus 45 % Titer 1,0 tex 35 % Titer 1,4 tex

18 % Titer 3,0 tex 2 % Titer 5,4 tex besteht.

- 7 Die einzelnen Titer besitzen folgende Hauptkennwerte

Titer feinheitsbezogene Dehnung Entkräuselung (tex) Reißkraft trocken trocken (%) (mN/tex)

1,0	187
1,4	• 182
3,0	ISO
5,4	156

18 21

21 21

20 18

16 17

Claims (3)

1. Erfindungsanspruch

   1. Verfahren zur Herstellung von Celluloseregeneratfasern mit bändchenförmigem Querschnitt durch Spinnen einer Viskose mit einem Gehalt von 6 bis 9 Masse% Cellulose, 6 bis 9 Hassel Natriumhydroxid und 32 - 38 Masse%, bezogen auf Alpha-Cellulose, Schwefelkohlenstoff in ein neben Schwefelsäure 300 - 350 g/l Natriumsulfat sowie 5-12 g/l Zinksulfat enthaltendes Spinnbad mit einer Temperatur von 45 bis 55 ⁰C und anschließendes Verstrecken des Spinnkabels in einem Zweitbad mit 10 bis 20 g/l Schwefelsäure und einer Temperatur von 90 bis C, gekennzeichnet dadurch, daß 4 geometrisch verschiedene Schlitzkombinationen in einem Spinnkopf mit in der Anzahl unterschiedlichen Schlitzen von einem Breiten-Längenverhältnis von 1 : 10 bis 1 : 20 bei einem Alkaliverhältnis von 0,75 bis 0,35 einer wenig gereiften, unmattierten Viskose mit einem Gammawert von 42 - 50 und bei einer Schwefelsäurekonzentration von 90 - 100 g/l im Spinnbad verwendet und zur Viskose übliche Modifikatoren bzw. Modifikatormischungen in Konzentrationen von 0,75 bis 1,5 %, bezogen auf Alpha-Cellulose, zugesetzt werden, wobei ein Verzug im Spinnbad von 1,30 bis 1,50 und eine Verstreckung im Zweitbad um 30. bis 60 % vorgenommen werden.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet durch 4 Schlitzkombinationen in einem Spinnkopf mit 41 Einzeldüsen, bei denen bei einer prozentualen Aufteilung der Titer von

   1,0 tex = 45 % 1,4 tex *» 35 % 3,0 tex = 18 % 5,4 tex = 2 %

   die Einzeldüsen am Spinnkopf sich wie folgt zusammensetzen: für 1,0 tex

   - Düsenanzahl ^g ·

   - Anzahl der Bohrungen

   - Schlitzgröße 0,05 χ 0,350 mm

   - Lochverteilung:

   Lochkreis-Nr. Durchmesser in mm Bohrunqsanzahl 1 2 3 4 5 6

   für 1,4 tex

   - Düsenanzahl

   - Anzahl der Bohrungen

   - SchlitzgröSe 0,05 χ 0,500 mm

   - Lochverteilung:

   Lochkreis-Nr. Durchmesser in mm Bohrungsanzahl 1 2 3 4 5

   - 10 -

   ·>'' > ι ' ? β * η

   für 5,4 tex

   - Düsenanzahl 1

   - Anzahl der Bohrungen 15

   - Schlitzgröße 0,09 χ 1,00 mm

   - Lochverteilung:

   Lochkreis-Nr. Durchmesser in mm Bohrunqsanzahl

   1 9 9

   - 2 6 6
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß folgenden spezifischen Titerbereichen folgende Schlitzabmessungen zugeordnet sind:

   Titerbereich Schlitzabmessunq

   1,0 tex 0,05 χ 0,35 mm

   1,4 tex 0,05 x 0,50 mm

   3,0 tex 0,05 χ 1,00 mm

   5,4 tex 0,09 χ I₁OO mm