DE1023559B

DE1023559B - Verfahren zur Herstellung von Faeden, Fasern und Filmen aus regenerierter Cellulose

Info

Publication number: DE1023559B
Application number: DEV12633A
Authority: DE
Inventors: Dr Hugo Elling; Dr Richard Elssner; Dr Heinz Grotjahn; Dr Kurt Heuer
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1957-06-21
Filing date: 1957-06-21
Publication date: 1958-01-30
Also published as: CH349367A; NL228195A; FR1194765A; GB829174A; NL107703C; BE567063A

Description

Anmelder:

Vereinigte Glanzstoff-Fabriken A. G.,
Wuppertal-Elberfeld, Am Laurentiusplatz

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung _{yon Fäd Fas6rn} ^j _Füme

von Erzeugnissen aus Viskoselosungen mit hohen Reiß- - - ■-

festigkeiten, hoher Scheuerf estigkeit und niedrigem Quell- aus regenerierter Cellulose

grad. Besonders für die Herstellung von Fäden aus

regenerierter Cellulose im nicht textlien Sektor, z. B. als 5 ^: —

Einlage in Gummiartikeln, wie in Transportbändern, Reifen u. dgl., werden Fäden verlangt, deren Reißfestigkeit etwa 500 g/100 den beträgt.

Es ist bekannt, Fäden zu erzeugen, die zum Teil den obengenannten Eigenschaften genügen, indem man der Viskose Stoffe zugibt, die eine hohe Entquellung der sauren Fäden während des Spinnprozesses bewirken. Solche Stoffe sind unter vielen anderen: alkoxylierte Mono- oder Polyamine oder Polyglykole.

Diese Zusätze bewirken vielfach verschiedene Effekte im hergestellten Garn, so beeinflussen einige vorzugsweise den Quellgrad wie die Diamine, ohne die erwünschten, sehr hohen Festigkeiten erreichen zu lassen, andere beeinflussen mehr die statischen Eigenschaften, wieder andere erfordern zur Erlangung der gewünschten Fadeneigenschaften die Einhaltung besonders enger Säuregrenzen im Spinnbad.

Bei Zusatz von alkoxylierten Aminen muß man z. B. den
Säuregehalt der Bäder in sehr engen Grenzen halten und ihn
auf den Alkaligehalt der Viskose sehr genau abstimmen in 25
der Weise, daß die Säurekonzentration sehr niedrig gehalten ' ;

werden muß, wobei leicht Spinnschwierigkeiten auftreten. 9

Durch viele Versuche wurde außerdem festgestellt, daß

die obengenannten textlien Daten, die man verlangt, nur Hierin bedeuten R₁ und R₂ Alkylenoxydketten der

schwer erreicht werden. Der Zusatz von Polyglykolen 30 Formel

zur Viskose verursacht zwar geringere Spinnschwierig- (C_nR_2nO)_xH

keiten, da der Säurebereich zur Erlangung eines niedrigen

Quellgrades und einer guten Scheuerfestigkeit breiter wobei χ und η für R₁ und R₂ verschieden sein können, gehalten werden kann, doch lassen auch hier die Festig- sofern die Summe der Kettenglieder von R₁ und R₂ keiten zu wünschen übrig. 35 wenigstens 5 ist; R₃ Wasserstoff, eine Alkylenoxydkette,

Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß man einen Alkyl-, einen cyclischen oder einen heterocyclischen

Rest oder eine N-haltige Gruppe der Formel

Dr. Hugo Elling, Grebben bei Oberbruch,

Dr. Richard Elssner, Randerath,

Dr. Heinz Grotjahn, Dremmen,

und Dr. Kurt Heuer, Arnhem (Niederlande),

sind als Erfinder genannt worden

die Mängel, welche die beiden obenerwähnten Zusatzstoffe ergeben, beseitigen kann, wenn man der Viskose

eine Mischung beider Stoffe, also alkoxylierte Amine und R

Polyglykole zugibt. Man erreicht die besten Ergebnisse, 40 . ' *

wenn die Mischung der Zusatzstoffe 15 bis 50°/₀ Poly- ^~~^\

glykol und entsprechend 85 bis 50 °/₀ alkoxyliertes Amin R₅

enthält und wenn die zugegebene Gesamtmenge zwischen 1 und 5 g/kg Viskose, vorzugsweise zwischen 1,2 und

2,5 g/kg Viskose, beträgt. Bei diesen Zusätzen verläuft 45 in welcher Y ein aliphatischen aromatischer oder cyclodas Spinnen einwandfrei, die Grenzen der Säuregehalte aliphatischer Rest ist und R₄ und R₅ Wasserstoff, Alkylen-

oxydketten oder aliphatische, cyclische oder heterocyclische Reste sein können.

Der Säuregehalt des Spinnbades kann, wie oben festgestellt wurde, breiter gehalten werden als bei der Verwendung der einzelnen Zusatzstoffe allein. Er ist, in Prozenten des Spinnbades ausgedrückt, zweckmäßig gleich oder etwas niedriger als der Alkaligehalt der Viskose, doch darf er diesen auch etwas übersteigen, wenn der

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in den Spinnbädern können weiter gehalten werden, und die Verstreckbarkeit der Fäden ist vorzüglich.

Für das Verfahren gemäß der Erfindung werden Amine der nachstehenden allgemeinen Formel angewendet:

R₁-Nl

Cellulosegehalt der Viskose extrem niedrig gehalten oder bei einer sehr hohen Gammazahl gesponnen wird.

Beispiel 1

Eine Viskose mit einem Cellulosegehalt von 7,3 % und einem Alkaligehalt von 5,5 °/₀ erhält einen Zusatz von 1,5 g/kg Viskose eines Gemisches aus 80°/₀ eines alkoxylierten Amins der Formel

CH₃-C₁₁H₂₂-N

.(C₂H₄O)₁₀H

(C₂H₄O)₁₀H

10

und aus 20% eines Polyglykols des Molekulargewichts 400. Sie wird bei einem Gammawert von 46, einer Viskosität von 50 Sekunden Kugelfall und einer Hottenrothreife von 22 in ein Bad versponnen mit 4,2 °/₀ Schwefelsäure, 6% Zinksulfat und 13% Natriumsulfat. Die Temperatur des Bades beträgt 45° C. Zweckmäßig wird unter mitströmendem Bad durch ein Rohr gesponnen. Nach dem Herausführen des Fadens aus dem ersten Bad wird dieser in einem zweiten heißen Bad mit einem Säuregehalt von 2 % um 125 % verstreckt. Der Abzug an der letzten Galette beträgt 40 m/Min. Der Faden wird nach der Heißverstreckung auf Spulen gesammelt und nach der Wäsche unter Nachverstreckung auf einem Zylindertrockner getrocknet. Der Titer beträgt 1650 den mit 1000 Einzelfäden. Die Reißfestigkeit des auf diese Weise gesponnenen Garnes beträgt im Grundgarn trocken 500 g/i00 den, naß 350 g/100 den; Dehnung trocken 9,70/0, _naß 20,7 o/_o.

Stellt man aus diesen Garnen einen Kord her mit einer Drehung von 472/472 ZS, so beträgt die Reißfestigkeit des konditionierten Kordes 333 g/100 den, die des ofentrockenen Kordes 400 g/100 den.

Beispiel 2

Zu einer Viskose der Zusammensetzung 6,5 % Cellulose und 5,5% Alkali wird hinzugegeben 1,4 g/kg eines Gemisches aus 55% eines alkoxylierten Amins der Formel gewicht von 1500. Sie wird bei einem Gammawert von 46 und einer Viskosität von 55 Sekunden Kugelfall und einer Hottenrothreife von 20 in einem Bad mit 4,7 % Schwefelsäure, 3,5% Zinksulfat und 14% Natriumsulfat versponnen. Die Temperatur des Bades beträgt 45° C. Die Verstreckung in einem zweiten Heißbad wird gemäß Beispiel 1 vorgenommen. Das Ergebnis ist folgendes: Reißfestigkeit trocken 488 g/100 den, naß 360 g/100 den; Dehnung trocken 11,2%, naß 24,3%.

Die Reißfestigkeit des konditionierten Kordes ist 331 g/100 den und des ofentrockenen Kordes 405 g/100 den.

Beispiel 4

Zu einer Viskose mit 6,5 % Cellulose und 5,5 % Alkali werden 1,8 g/kg Viskose eines Gemisches gegeben, das wie folgt zusammengesetzt ist: Aus 60% des folgenden alkoxylierten Diamins:

H(C₂H₄O)_3x

H(C₂H₄O)₃

.(C₂H₄O)₈H (C₂H₄O)₃H

CH₃- (CHg)_n-- N,

.(C₂H₄O)₇H

(C₂H₄O)₅H

45

und 45 % eines Polyglykols mit einem Molekulargewicht von 400. Diese Viskose wird in einem Bad versponnen mit 5,2% Schwefelsäure, 14% Natriumsulfat und 5% Zinksulfat. Die Temperatur des Bades beträgt 48° C. Die Verstreckung wird in einem zweiten Heißbad mit einem Säuregehalt von 2,5% vorgenommen und beträgt 125 % bei einem Abzug von 40 m/Min, der letzten Galette. Das Ergebnis dieser Spinnung ist folgendes: Grundgarnfestigkeit trocken 520 g/100 den, naß 375 g/100 den; Dehnung trocken 11,0%, naß 24,5%.

Festigkeit des konditionierten Kordes 350 den, des ofentrockenen Kordes 412 g/100 den.

Beispiel 3

- Einer Viskose mit einem Cellulosegehalt von 7,3% und einem Alkaligehalt von 5,5% wird 2,0 g/kg Viskose eines Gemisches zugesetzt,: bestehend aus 75% einer oxäthylierten Stickstoffverbindung der Formel

⁵⁵

.(C₂H₄O)₁₀H

H —N

' ' . ^X (C₂H₄O)₁₀H

und aus 25 % eines Polyglykols mit einem Molekular- und aus 40% eines Polyglykols mit einem Molekulargewicht 1500. Die Spinnlösung wird bei einem Gammawert von 44, einer Viskosität von 60 Sekunden Kugelfall und einer Hottenrothreife von 19 verspönnen. Das Spinnbad enthält 5,1 % Schwefelsäure, 12,5 % Natriumsulfat und 6,0 % Zinksulfat bei einer Temperatur von 48°. Die Verstreckung in einem Bad mit 2% Schwefelsäure und bei einer Temperatur von 90° ist 120 %. Die Reißfestigkeit beträgt trocken 495 g/100 den, naß 375 g/100 den; Dehnung trocken 11,0%, naß 24,5%.

Die Reißfestigkeit des Kordes konditioniert 334 g/ 100 den, ofentrocken 408 g/100 den.

Im Gegensatz zu diesen Ausführungsbeispielen ergab unter denselben Spinnbedingungen eine Viskose mit einem Zusatz des alkoxylierten Amins entsprechend Beispiel 1, jedoch ohne Zusatz von Polyglykol folgende Daten:

Grundgarn: Reißfestigkeit trocken 462 g/100 den, naß 317 g/100 den; Dehnung trocken 9,7%, naß 20,7%.

Kord: Reißfestigkeit konditioniert 300 g/100 den, ofentrocken 355 g/100 den.

Arbeitet man andererseits gemäß den vorgenannten Beispielen lediglich mit einem Polyglykolzusatz ohne alkoxyliertes Amin, wobei ein Polyglykol mit einem Molekulargewicht von 1500 Verwendung findet, so erhält man unter den Spinnbedingungen wie im Beispiel 1 die folgenden textlien Daten, wobei zu bemerken ist, daß die Säure im Spinnbad zur Erzielung der optifnalen Werte erhöht werden muß, und zwar auf 5,2%. Alle anderen Bedingungen bleiben die gleichen.

Grundgarn: Reißfestigkeit trocken 484 g/100 den, naß 348 g/100 den; Dehnung trocken 12,3%, naß 23,3%.

Kord: Reißfestigkeit konditioniert 298 g/100 den, ofentrocken 370 g/100 den.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verfahren zur Herstellung von Fäden, Fasern und Filmen aus regenerierter Cellulose durch Verspinnen von Viskose in Schwefelsäure, Natriumsulfat und, wenigstens 30 g/kg Zinksulfat enthaltendes Bad und Verstrecken in einem zweiten heißen Bad, dadurch gekennzeichnet, daß man der Viskose 1 bis 5 g/kg einer Mischung zusetzt, bestehend aus 15 bis 50%

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Polyglykolen und 85 bis 50% alkoxylierten Aminen mindestens 5 ist, und wobei R₃ Wasserstoff, eine

der nachfolgenden Formel Alkylenoxydkette, einen Alkyl-, einen cyclischen oder

heterocyclischen Rest oder eine N-haltige Gruppe der / ^2 Formel

R₁-N. 5 R₄

R₃ -Y-N^

wobei R₁ und R₂ Alkylenoxydketten der Formel ⁵

(OjH_2nOL H ¹⁰ bedeutet, in der Y ein aliphatischen aromatischer oder

cycloaliphatischer Rest ist und R₄ und R₅ Wasserbedeuten, in denen χ und η für R₁ und R₂ verschieden stoff, Alkylenoxydketten oder aliphatische, cyclische sein können und die Summe von χ für R₁ und R₂ oder heterocyclische Reste sein können.

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