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Verfahren zum Nachbehandeln von Cellulosehydratgebilden Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Beeinflussen des Quellwertes von Cellulosehydratgebilden
und betrifft insbesondere eine Arbeitsweise, mit deren Hilfe es gelingt, den. Quellwert
der Gebilde zu ve:rgleichmäßigen.
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Die aus Celluloselösungen, wie Viskose oder Kupferoxydammoniakcelluloselösungen,
hergestellten Gebilde zeigen bekanntlich häufig die unangenehme Eigenschaft, daß
ihr Quellwert nicht gleichmäßig ist. Das gilt vor allem von den nach dem Spulen-Zentrifugenverfahren
hergestellten Fäden, bei denen der Fadenanfang häufig ein anderes Quellvermögen
aufweist als das jeweilige Fadenende. Man hat früher angenommen, daß diese Tatsache
mit der verschiedenen Abzugsgeschwindigkeit zusammenhänge, mit der der Faden im
Laufe seiner Aufwicklung auf dem Fadensammelorgan von der Spinndüse abgezogen wird.
Dabei erhöht sich beim Spu.lenverfahren der Durchmesser der Aufwickelwalze laufend,
während beim Zentrifugenv erfahren umgekehrt der Durchmesser, auf dem der Faden
aufgewickelt wird, laufend geringer wird. Diese Unterschiede hat man durch entsprechende
Steuerung der Aufwickel- und Abzugsorgane im wesentlichen ausgleichen können. Es
hat sich aber herausgestellt, daß trotzdem das Quellvermögen von Fadenanfang und
Fadenende nicht unwesentlich voneinander differiert, und zwar auch dann, wenn auf
die verschiedene Trocknung der Außen- und Innenschichten der Fadenwicklungen Rücksicht
genommen wurde. So zeigen beispielsweise nach dem Viskoseverfah.ren in der Zentrifuge
hergestellte Spinnkuchen trotz vorsichtiger Trocknung folgende Quellwerte Außenlagen:
92,5°/o Innenlagen: 98,5%-Diese Quellwertunterschiede machen sich naturgemäß in
einer Verschiedenheit des Farbaufnahmevermögens der jeweiligen Fadenlagen bemerkbar,
da die Färbung um so intensiver ist, je größer der Quellwert ist. In der Praxis
der Weberei oder Wirkerei ist es unvermeidlich, daß Fadenlagen, die die Außenseite
eines Spinnkuchens gebildet haben, an solche, welche auf der Innenseite der Spinnkuchen
sich, befunden haben, angelegt werden. Dieses Anschließen verschiedener Fadenlagen
aneinander macht sich dann beim Färben des Gewebes oder Gewirkes durch einen Farbabsatz
bemerkbar, der vom Textilfachmann unter dem Namen Schußbande gefürchtet ist.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man den Quellwert von
Cellulosehydratgebilden dadurch weitgehend vergleichmäßigen und das Entstehen derartiger
Schußbanden praktisch verhindern kann, wenn man die Gebilde mit aldehydhaltigen
sauren Lösungen behandelt, die einen Aldehyd, vorzugs-,veise einen Dialdehyd, wie
Glyoxal, und außerdem einen Zusatz von mehrwertigen Alkoholen, in erster Linie Polyglykolen,
oder aus diesen gebildete Acetale enthalten.
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Die Behandlung von Cellulosehydratgebilden mit aldehydhaltigen sauren
Lösungen ist an sich schon seit langem bekannt. Im allgemeinen hat man auf diese
Weise eine erhebliche Verminderung des Quellwertes unter entsprechender Erhöhung
der Naßfestigkeit erzielt. Allerdings ist durch eine derartige Behandlung auch die
Dehnung der Fäden meist erheblich in Mitleidenschaft gezogen worden. Die Fäden waren
spröde, und ihre Haltbarkeit über eine längere Zeitdauer war gering. Durch das Verfahren
der Erfindung wird höchstens eine ganz geringe Verminderung des Quellwertes, dagegen
überraschenderweise eine weitgehende Vergleichmäßigung auch stark auseinanderliegender
Quellwerte erzielt.
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Zur Erzeugung künstlicher Fäden aus Viskose ist es bekannt, neutralen
Ammonsalze enthaltenden Spinnbädern Aldehyde zuzugeben, um das beim Spinnen entweichende
Ammoniak zu binden. Diesen Bädern hat man auch bereits Zucker zugesetzt, wie dies
in der Viskosespinnerei an sich üblich ist. Bei diesem Spinnverfahren entsteht im
Bad ein Xanthogenatfaden, der erst in einem weiteren sauren Spinnbad in Cellulosehydrat
umgewandelt werden muß. Ganz abgesehen davon, daß dieses Verfahren sich nur mit
einem Spinnprozeß und nicht mit einer Nachbehandlung befaßt und daß bei diesem bekannten
Z'erfah.ren nur ein Cellulosexanthogenatfaden und kein Cellulosehydratgebilde entsteht,
wird der dem Spinnbad zugesetzte Aldehyd vollständig von dem freien Ammoniak gebunden.
Eine an sich kaum zu erwartende
Umsetzung des Aldehyds mit dem
zugesetzten Zucker tritt in dem alkalisch bis höchstens neutral reagierenden Spinnbad
nicht ein.
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Es ist auch bekannt, zur Verminderung des Quellwertes von Cellulosehydratfasern
und -fäden schwach saure Lösungen von Aldehyden mit einem Zusatz von wasserlöslichen
Äthern, wie Diäthylenglykoldiäthyläther oder Dioxan, und wasserlöslichen Ketonen,
wie Acetonylaceton, hei höherer Temperatur anzuwenden. Dabei wird der Aldehyd in
Mengen von 2,5 bis 10°/o und der Äther oder das Keton in Mengen von 70 bis 95 Voluinprozent,
auf das verwendete Bad gerechnet, angewandt. Durch eine solche Behandlung wird eine
Verminderung des Quellwertes auf etwa 40o/oerreicht.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung braucht der Aldehyd nur in :Mengen
zwischen etwa 0,1 und 0,5% des Bades verwendet zu werden. Der mehrwertige Alkohol
wird in '.engen der gleichen Größenordnung angewandt. Zum Ansäuern der Lösung verwendet
man im Gegegensatz zu den Angaben der Literatur für das Verfahren gemäß der Erfindung
keine starken Mineralsäuren, sondern schwach dissoziierende Säuren, wie Borsäure,
Essigsäure u. dgl. Dabei ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, den pH-Wert
der Lösung im schwach sauren Gebiet etwa zwischen 3,5 und 4,5 zu halten, was durch
Zusatz entsprechender Puffer erreicht werden kann.
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Gemäß der Erfindung werden dem Verfahren frisch gefällte Gebilde in
jedem Stadium des Herstellungsverfahrens unterworfen. Als besonders vorteilhaft
hat es sich aber erwiesen, die frisch gesponnenen Fäden vor der ersten Trocknung
mit dem Bad gemäß der Erfindung zu behandeln.
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Beispiel 1 Frisch gesponnene, säurefrei gewaschene Spinnkuchen werden
bei einer Temperatur von 45 bis 55° C auf einer Druckwaschsäule mit einer wäßrigen
Flotte behandelt, die wie folgt zusammengesetzt ist: 3 gll Triglykol, 2 gll Glyoxal,
100%ig, 3 g/1 Borsäure, N atriumacetat bis zur Erreichung eines PH-Wertes von etwa
3,9.
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Das Glyoxal kann in Form einer technischen handelsüblichen Lösung
mit 30% Glyoxalgehalt angewandt werden.
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Die behandelten Spinnkuchen werden, wie üblich, abgeschleudert und
alsdann ohne Spannung bei Temperaturen unter 100° C getrocknet.
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Die in dieser Weise behandelten Spinnkuchen, deren Außenlagen ursprünglich
einen Quellwert von 81% und deren Innenlagen einen Quellwert von 97% aufwiesen,
zeigten nach der Behandlung in den Außenlagen einen Quellwert von 86°l0,. in den
Innenlagen einen solchen von 87%.
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Durch diese Quellwertsvergleichmäßigung tritt eine iveitge'-znde Vergleichmäßigung
in der Anfärbbarkeit der Ini: 2n- und Außenlagen der Spinnkuchen ein. Beispiel 2
Flottenzusammensetzung: 1,5 gll Sorbit, 3,0g/1 Succina.ldehyd, 100%ig, 3,0 gll Borsäure.
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Der PH-Wert wird in diesem Fall mit Essigsäure auf 3.9 eingestellt.
Die Behandlung erfolgt im übrigen wie bei Beispiel 1.
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Beispiel 3 Es wird ein Acetal aus 1 Mol Gl_voxal und 2 Mol Diglykol
hergestellt. Von diesem Produkt werden 10 g/1 der Avivage unter Zusatz von 2 gll
Borsäure zugegeben und Zentrifugenkuchen in der üblichen Weise behandelt. Es ergibt
sich eine deutliche Z'ergleichmäßigung der Farbaufnahme zwischen Innen-und Außenlagen.
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Beispiel 4 Zur Acetalbildung läßt man 1 Mol Formaldehyd mit 1 Mol
Glycerin unter Zusatz von Salzsäure bei einem pH Wert unter 2,0 unter Rückfluß reagieren.
Nach beendeter Umsetzung stellt man den PH-Wert der Lösung auf 3.8 bis 4,0 ein und
setzt als Katalysator Ammoniumnitrat zu. Die Lösung wird in folgender Konzentration
angewandt: 2,0 bis 3,0 g/1 C H O, 0,5 g/1 N H4 N 03.
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Gewünschtenfalls kann die Behandlungslösung noch einen Gehalt an den
üblichen Avivagemitteln,wie z. B. Türkischrotöl oder sonstigen Sulfonierungsprodukten,
aufweisen. so daß die Quellwertsvergleichmäßigung mit der üblichen Avivage verbunden
werden kann, ohne daß hierfür ein besonderer Arbeitsgang erforderlich ist.
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Der Tränklösung gemäß der Erfindung können auch Emulsionen aus Fettalkoholen
zugesetzt werden, um die Kunstseide in bekannter Weise weich zu halten. Dabei ist
es auch möglich, Acetale aus Formaldehyd und Stearvlalkohol zu verwenden. Diese
Produkte sind allerdings nur in Gegenwart eines Emulgators anwendbar.