DE1013832B

DE1013832B - Verfahren zur Erzielung eines rucklosen Verzuges beim Verspinnen von Fasern aus regenerierter Cellulose durch Avivieren

Info

Publication number: DE1013832B
Application number: DES36856A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Sonnenschein
Original assignee: Spinnfaser AG
Current assignee: Spinnfaser AG
Priority date: 1953-12-18
Filing date: 1953-12-18
Publication date: 1957-08-14
Also published as: US2828229A; BE532392A; GB760766A; NL191819A; FR1117444A

Description

DEUTSCHES

Es ist eine bekannte Tatsache, daß der Charakter und die Verarbeitbarkeit von Fäden oder Fasern in weitern Umfang von der Avivage beeinflußt werden. Dieses Problem spielt insbesondere bei der Verarbeitung von Zellwolle eine große Rolle. Während die Verspinnung von Zellwolle auf Kamm- oder Streichgarnspinnmaschinen im allgemeinen wegen des Mischungsverhältnisses mit Naturfasern keine nennenswerten Schwierigkeiten bereitet, weswegen man mit den bekannten Avivagemitteln auskommt, stellt die »Baumwolle-Spinnerei, in welcher die Reinverspinnung eine wichtige Rolle spielt, den Zellwollhersteller vor größere Probleme. Die. Güte der »Baumwolltype« der Zellwolle hängt, selbstverständlich neben anderen Faktoren, sehr von ihren Hafteigenschaften im Vlies und Kardenband und von ihrem Verhalten beim Verziehen in Bändern und Lunten ab. Die bisher verwendeten Avivagemittel haben auf diesem Gebiet nicht die gewünschten Erfolge gebracht. So zeigt z. B. ein mit üblichen Avivagen behandeltes Kardenband einen ruckweisen Verzug (s. Diagramm 1), was bei der weiteren Verarbeitung zur Folge hat, daß mit periodischen Ungleichmäßigkeiten im Gespinst gerechnet werden muß. Demgegenüber wird ein völlig ruckloser Verzug angestrebt, wie er aus Diagramm 2 ersichtlich und wie er für die Naturfasern mit ihrem gewachsenen übermolekularen Aufbau charakteristisch ist. Es gibt zwar einige kationaktive Avivagemittel, die einen rucklosen Verzug ergeben, jedoch erniedrigen sie die Grundhaftung so stark, daß sie für die Zellwollavivierung ungeeignet sind.

Es wurde gefunden, daß man durch Avivagen der Zellwolle ein entsprechend ruckloses Verzugsverhalten geben kann. So konnte durch Versuche festgestellt werden, daß höhere aliphatische gesättigte Alkohole im Bereich von C₂, bis C₃₄, vorzugsweise C₂₉ bis C₃₁, der Zellwolle einen rucklosen Verzug verleihen, ohne die Bandhaftung merklich herabzusetzen. Die Alkohole können teilweise auch mit höheren Fettsäuren mit 15 bis 34 C-Atomen verestert sein. Weiterhin können auch Mischungen der obengenannten Alkohole und Ester verschiedener Kettenlänge Verwendung finden.

Als Ausgangsstoffe zur Darstellung dieser Alkohole und Ester rein oder in Gemischen kann man verschiedene natürliche Wachse verwenden. So erhält man z. B. durch teilweise Verseifung von Bienenwachs ein Gemisch von Alkoholen bzw. auch Estern, welches der Zellwolle einen rucklosen Verzug verleiht, wenn man es in wäßriger Emulsion als Avivage anwendet. Unter den natürlichen Wachsen eignen sich zu der erfindungsgemäßen Verwendung die Baumwollwachse in der Art, wie sie aus Baumwolle extrahiert werden können, weil sie sich durch einen verhältnismäßig hohen Gehalt an freien aliphatischen Alkoholen aus-

Verfahren zur Erzielung eines rucklosen Verzuges beim Verspinnen von Fasern

aus regenerierter Cellulose durch Avivieren

Anmelder:

Spinnfaser Aktiengesellschaft,
Kassel-Bettenhausen, Wohnstr. 1

Wilhelm Sonnenschein, Kassel,
ist als Erfinder genannt worden

zeichnen. Die Beimischung von etwa 20 °/o freier hochmolekularer Fettsäuren und Paraffine stört nicht.

Die Alkohole oder Ester-Alkohol-Gemische werden unter Zuhilfenahme eines Emulgators in Wasser emulgiert. Die angewandte Emulgatormenge soll dabei so niedrig wie möglich gehalten werden. Man verwendet Mengen von unter 5%, da der Emulgator sonst die Verzugs wirkung der Avivage vermindert.

Alkohole, wie Myricylalkohol (C₃₁) oder Behenalkohol (C₂₂), werden in Konzentrationen von 2,0 bis 3,0 g pro Liter Avivagebad zur Anwendung gebracht. Die Baumwollwachse können in der gleichen Konzentration verwendet werden. Andere natürliche Wachse, die nicht über einen ausreichenden Gehalt an den obengenannten hochmolekularen aliphatischen Alkoholen verfügen, wie Carnuba- oder Bienenwachs u. dgl., müssen einer teilweisen Verseifung unterworfen werden. Nach dem Ansäuern und Abscheiden können die Verseifungsprodukte in denselben Konzentrationen zur Anwendung gebracht werden. Natürliche Wachse, wie die letzteren, welche einen Gehalt an freien Alkoholen unter 40 % besitzen, sind für die Erzielung eines rucklosen Verzugs ungeeignet, weil man Konzentrationen von 10 g/l und mehr verwenden muß, wodurch sich Einzelfaserverklebungen einstellen, die die Herstellung eines einwandfreien Garnes verhindern. Man hat Wachse für verschiedene Zwecke in der Textilindustrie bereits verwendet. So soll durch eine Behandlung mit Lösungen von Paraffinwachsen, Bienen- oder Carnaubawachs in Lösungsmitteln, wie Kerosin, den Fäden im Wickel oder Knäuel ein besseres Haftvermögen erteilt werden. Auch wurde eine Emulsion, bestehend aus Montanwachs, Öl und Harz, zur Imprägnierung von Fäden vorgeschlagen. Nach einem weiteren Verfahren behandelt man Textilfaden allgemein mit einer Emulsion, die Paraffin, ein hydrophiles und ein hydrophobes Mittel enthält, um da-

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durch das Gleitvermögen zu verbessern. An Stelle von Paraffin soll man auch Wachs verwenden können. Es konnte festgestellt werden, daß jedoch eine Behandlung mit Paraffin nicht zu einem rucklos verziehbaren Zellwoll-Kardenband führt.

Die Verwendung von Alkoholen und Alkoholgemischen mit Kohlenstoffatomzahlen von 12 bis 15, die bei der Einwirkung von Kohlenoxyd und Wasserstoff auf höhermolekulare Olefine unter Anwendung von erhöhtem Druck und Katalysatoren der VIII. Gruppe des Periodischen Systems entstehen, als Präparationsmittel für Zellwolle gibt ebensowenig zufriedenstellende Ergebnisse bezüglich ihres Verzugsverhaltens, wie die Verwendung von Syntheseerzeugnissen — die insbesondere aus Alkoholgemischen bestehen —, die sich bei der Einwirkung von Kohlenoxyd und Wasserstoff bei mittleren Drücken und Temperaturen unterhalb 250° in Gegenwart von Eisenkatalysatoren bilden.

Zur Erzielung eines dauerhaft knirschenden Griffes und zum Schmelzen von Fasern aus regenerierter Cellulose hat man weiterhin Ester oder Estergemische höherer aliphatischer Alkohole mit gesättigten Fettsäuren oderFettsäuregemischen mit 12bis 18 C-Atomen, also einer Gesamtkettenlänge von 24 bis 36 C-Atomen verwendet. Versuche ergeben jedoch, daß diese Ester kein ruckloses Verzugsverhalten von Zellwoll-Lunten herbeiführen, da die Alkoholkomponente des Esters wenigstens 22 C-Atome enthalten muß und die Gesamtkettenlänge des Esters nicht unter 37 C-Atomen liegen darf, wenn der gewünschte Effekt nicht in Frage gestellt werden soll. Bereits Alkohole, die nur 20 C-Atome aufweisen, wie der Arachylalkohol, liefern kein befriedigendes Verzugsdiagramm.

Wachsartige Stoffe, die im wesentlichen aus Ketonen bestehen und durch Erhitzen von Wachsen mit Katalysatoren erhalten werden, sind als Appreturen oder Imprägniermittel für Kunstseidenstoffe vorgeschlagen worden. Als Avivagemittel, die die Verarbeitbarkeit von Zellwollfasern verbessern sollen, sind sie nicht geeignet. Ihre Beschaffenheit — sie zeichnen sich durch einen besonders hohen Schmelzpunkt und durch eine erhebliche Härte aus — macht sie für dieses Einsatzgebiet unbrauchbar.

An Hand von Beispielen und eines Vergleichsbeispiels wird der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich gemacht,

Beispiel 1

1,2 kg Myricylalkohol werden zusammen mit 0,04 kg einer Fettamin-Äthylenoxyd-Verbindung mit 15 Äthylenoxydgruppen als Emulgator geschmolzen. Dann läßt man unter dauerndem Umrühren erkalten. Man gibt 1 bis 2 1 heißes Wasser in kleinen Portionen zu, verrührt zu einer Paste, die man anschließend in etwa 400 1 40 bis 50° C heißes Wasser gibt. Darauf emulgiert man mit Hilfe eines Emulgiergerätes. Die Konzentration dieses Bades beträgt dann 3,0 g/l. Man trägt 20 kg Zellwolle ein, behandelt etwa 5 Minuten, quetscht ab bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 140% und trocknet bei 70° C. Eine aus dieser Zellwolle hergestellte Kardenlunte zeigt das Verzugsdiagramm 3.

Beispiel 2

1,2 kg Baumwollwachs werden mit 40 kg eines wachsemulgierenden Emulgators zusammengeschmolzen. Dann läßt man unter dauerndem Umrühren erkalten. Nach kontinuierlicher Zugabe λόπ 1 bis 2 1 heißem Wasser verrührt man zu einer Paste. Diese gibt man in etwa 400 1 40 bis 50° C heißen Wassers und emulgiert mit Hilfe eines Emulgiergerätes. Die Konzentration dieses Bades beträgt 3 g/l. 20 kg Zellwolle werden mit dieser Emulsion behandelt, dann auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 140 % abgequetscht und bei 70° C getrocknet. Eine Kardenlunte aus dieser Zellwolle zeigt das Verzugsdiagramm 4.

Wenn man eine der bisher gebräuchlichen Avivagen, wie beispielsweise ein oxäthyliertes Stearinsäureoxäthylamid, verwendet, so erhält man, wie im nachfolgenden Beispiel beschrieben, einen Ruckverzug, der durch die erfindungsgemäße Arbeitsweise vermieden werden kann.

2 kg eines oxäthylierten Stearinsäureoxäthylamides werden in 40 1 Wasser von 70° C eingetragen. Man rührt ¹Ii Stunde lang, bis die Emulsion vollständig ist, und verdünnt dann mit 1000 1 Wasser von 50 bis 60° C. Nun werden 50 kg Zellwolle eingebracht, auf die man die Avivage 5 Minuten lang einwirken läßt. Nach Herausnahme wird die Zellwolle abgeschleudert bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 130 bis 140% und dann im Trockenofen bei 70 bis 80° C getrocknet.

Eine aus dieser Zellwolle hergestellte Kardenlunte zeigt das Verzugs diagramm 1.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzielung eines rucklosen Verzuges beim Verspinnen von Fasern aus regenerierter Cellulose durch Avivieren, dadurch gekennzeichnet, daß das Avivagemittel eine wäßrige, unter 5% Emulgator enthaltende Emulsion von aliphatischen gesättigten Alkoholen mit 22 bis 34, vorzugsweise 29 bis 31 C-Atomen in der Kette, die teilweise mit Fettsäuren, die 15 bis 34 C-Atome in der Kette enthalten, verestert sein können, darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Avivagemittel Baumwollwachs aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 857 338, 864 853,
695 635, 767 554, 898 660.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen