DE1250963B - Wet spinning process for the production of fibers and filaments from cellulose triacetate - Google Patents

Wet spinning process for the production of fibers and filaments from cellulose triacetate

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DE1250963B
DE1250963B DENDAT1250963D DE1250963DA DE1250963B DE 1250963 B DE1250963 B DE 1250963B DE NDAT1250963 D DENDAT1250963 D DE NDAT1250963D DE 1250963D A DE1250963D A DE 1250963DA DE 1250963 B DE1250963 B DE 1250963B
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methylene chloride
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German (de)
Inventor
Dr Walter Fischer Burghausen Dr Paul Ernst (Obb)
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Celanese Corp
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Celanese Corp of America
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D01F2/24Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from cellulose derivatives
    • D01F2/28Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from cellulose derivatives from organic cellulose esters or ethers, e.g. cellulose acetate

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL: Int. CL:

DOIfDOIf

Deutsche Kl.: 29 b-3/30 ÖL-German class: 29 b -3/30 OIL-

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Number:
File number:
Registration date:
Display day:

W21920IVc/29b
21. September 1957
28. September 1967
W21920IVc / 29b
September 21, 1957
September 28, 1967

3) ολ F -3) ολ F -

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Die verhältnismäßig geringe Festigkeit von Cellulosetriacetatfasem kann bekanntlich dadurch verbessert werden, daß die Fäden während oder nach dem Verspinnen, zweckmäßig in plastischem Zustand, gestreckt werden. Auf diese Weise kann zwar die Reißfestigkeit erhöht werden, jedoch werden dabei die querelastischen Eigenschaften verschlechtert. Vor allem wird die Dehnungsfähigkeit geringer, und die Schlingenfestigkeit wird vermindert.The relatively low strength of cellulose triacetate fibers can be improved, as is known, that the threads during or after spinning, expediently in a plastic state. In this way, although the tear strength are increased, but the transverse elastic properties are worsened. Above all the elongation becomes lower and the loop strength is decreased.

Beim Naßspinnverfahren für Celluloseacetatfäden ist es notwendig, für das Koagulationsbad eine Flüssigkeit zu verwenden, in der das Celluloseacetat unlöslich ist, aber mit welcher sich die das Lösungsmittel des Celluloseacetats enthaltenden Flüssigkeiten mischen. Hierdurch soll die Entfernung des Lösungsmittels aus dem ausgefällten Faden durch Diffusion in das Spinnbad erleichtert werden. So sind beispielsweise Koagulationsbäder aus organischen Flüssigkeiten, wie Äther oder aromatische Kohlenwasserstoffe, in Verbindung mit einer Celluloseacetatlösung in einem Gemisch aus Methylenchlorid und etwas Alkohol bekannt. In Verbindung mit ähnlichen Celluloseacetatlösungen kann auch Wasser als Spinnbad eingesetzt werden. Hierbei können die Spinnlösungen einen erheblich höheren Anteil von Methyl- oder Äthylalkohol enthalten. So ist es beispielsweise bekannt, der Celluloseacetatlösung Zusätze beizugeben, die in dem Spinnbad unlöslich sind, daher in dem Faden verbleiben und ihm ein schimmerndes Aussehen nach dem Erhitzen verleihen, wie die Zugabe von Diäthylenglykol zu einer Lösung von Celluloseacetat in Aceton und das Verspinnen dieser Lösung in ein Spinnbad auf der Basis von Leuchtpetroleum, mit dem sich das Diäthylenglykol nicht vermischt.In the wet spinning process for cellulose acetate threads, it is necessary to use a liquid for the coagulation bath to use, in which the cellulose acetate is insoluble, but with which the solvent of the Mix liquids containing cellulose acetate. This is intended to remove the solvent be facilitated from the precipitated thread by diffusion into the spinning bath. So are for example Coagulation baths made from organic liquids such as ether or aromatic hydrocarbons in Combination with a cellulose acetate solution in a mixture of methylene chloride and a little alcohol known. In conjunction with similar cellulose acetate solutions, water can also be used as a spinning bath will. The spinning solutions can contain a significantly higher proportion of methyl or ethyl alcohol contain. For example, it is known to add additives to the cellulose acetate solution which are used in are insoluble in the spinning bath and therefore remain in the thread and give it a shimmering appearance impart heating, such as adding diethylene glycol to a solution of cellulose acetate in Acetone and the spinning of this solution in a spinning bath based on kerosene, with which the diethylene glycol does not mix.

Es wurden auch schon Spinnbäder vorgeschlagen, die ein starkes Quellvermögen auf die Ccllulosefäden haben, wobei ein Spinnbad sehr wirksam ist, das einen hohen Anteil des im Rahmen der Spinnlösung eingesetzten Lösungsmittels enthält. Methylenchlorid enthaltende Spinnlösungen und Spinnbäder sind mit Vorteil für Cellulosetriacetat einzusetzen. Die Erfindung bezieht sich auf diese Klasse der Naßspinnverfahren. Spinning baths have also been proposed which have a strong swelling capacity on the Ccllulose threads have, whereby a spinning bath is very effective, which a high proportion of the used in the context of the spinning solution Contains solvent. Spinning solutions and spinning baths containing methylene chloride are included Advantage to use for cellulose triacetate. The invention relates to this class of wet spinning processes.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelingt nun die Herstellung von Fäden oder Fasern aus Cellulosetriacetat, die sich durch verbesserte technologische Eigenschaften auszeichnen. Es sind insbesondere die anfänglich geschilderten Nachteile vermieden, die bisher bei der Herstellung von Fäden mit verbesserter Festigkeit aufgetreten sind.With the method according to the invention it is now possible to produce threads or fibers from cellulose triacetate, which are characterized by improved technological properties. In particular, they are the disadvantages described initially avoided, which have hitherto been improved in the manufacture of threads with Strength have occurred.

Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Naßspinnverfahren zum Herstellen von Fäden oder Naßspinnverfahren zur Herstellung von Fasern
und Fäden aus Cellulosetriacetat
The invention accordingly relates to a wet spinning process for producing threads or a wet spinning process for producing fibers
and filaments made from cellulose triacetate

Anmelder:Applicant:

Celanese Corporation of America,Celanese Corporation of America,

New York, N. Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer und Dr. J. F. Fues,
Patentanwälte, Köln, Deichmannhaus
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer and Dr. JF Fues,
Patent attorneys, Cologne, Deichmannhaus

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Paul Ernst,Dr. Paul Ernst,

Dr. Walter Fischer, Burghausen (Obb.)Dr. Walter Fischer, Burghausen (Obb.)

Fasern aus Cellulosetriacetat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine homogene Lösung von Cellulosetriacetat in einem Gemisch aus mindestensCellulose triacetate fibers, characterized in that a homogeneous solution of Cellulose triacetate in a mixture of at least

*5 90°/0 Methylenchlorid und einwertigen Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen und/oder wasserlöslichen Glykolen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen bzw. den Monoäthern oder Polymeren dieser Glykole in ein Fällbad verspinnt, das aus einer Mischung aus Wasser, 10 bis 15 °/0 Methylenchlorid und höchstens 70°/0 wasserlöslichen Glykolen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen oder deren Monoäthern oder Polymeren besteht.* 5 90 ° / 0 methylene chloride and monohydric alcohols with 1 to 4 carbon atoms and / or water-soluble glycols with 3 to 6 carbon atoms or the monoethers or polymers of these glycols spun into a precipitation bath, which consists of a mixture of water, 10 to 15 ° / 0 methylene chloride and not more than 70 ° / 0 water-soluble glycols with 3 to 6 carbon atoms or their monoethers or polymers.

Die danach erhaltenen Produkte weisen eine ungewöhnlich hohe Reißfestigkeit, gleichzeitig eine hohe Dehnung, eine ausgezeichnete Querelastizität und Schiingenfestigkeit auf. Es ergeben sich dadurch nicht nur bei der Verwendung, sondern auch bei der Verarbeitung wesentliche Vorteile.
Es ist zweckmäßig, daß die Viskosität des Fällbades nicht über 10 cP beträgt und eine Temperatur von 20 bis 40° C besitzt. Der Wassergehalt desselben darf jedoch nur so hoch sein, daß das Methylenchlorid noch klar löslich ist. Auf diese Weise können beliebige Titerstärken, etwa von 1 bis 50 den, versponnen werden.
The products obtained thereafter have an unusually high tear strength, at the same time high elongation, excellent transverse elasticity and loop strength. This not only results in significant advantages in terms of use, but also in terms of processing.
It is advisable that the viscosity of the precipitation bath is not more than 10 cP and that it has a temperature of 20 to 40.degree. The water content of the same may, however, only be so high that the methylene chloride is still clearly soluble. Any desired denier strengths, for example from 1 to 50 denier, can be spun in this way.

Die gemäß der Erfindung erhaltenen Fäden oder Fasern aus Cellulosetriacetat entsprechen bei einer Reißfestigkeit bis zu 2,5 g/den allen textlien Anforderungen bezüglich hoher Dehnung, Querelastizität, Scheuerfestigkeit, Schiingenfestigkeit usw. Als weiterer Vorteil ergibt sich die leichte Regenerierbarkeit des Fällbades, das höchstens bis zum Siedepunkt des Wassers erhitzt zu werden braucht, um das Methylen-The filaments or fibers of cellulose triacetate obtained according to the invention correspond to one Tear strength up to 2.5 g / all textile requirements with regard to high elongation, transverse elasticity, Abrasion resistance, loop resistance, etc. Another advantage is that the can be easily regenerated Precipitation bath that needs to be heated up to the boiling point of the water in order to remove the methylene

709 649/408709 649/408

Claims (1)

chlorid wiederzugewinnen. Das an der Faser anhaftende Fällbad ist durch Waschen mit Wasser ohne Schwierigkeiten zu entfernen und kann praktisch quantitativ zurückgewonnen werden.to recover chloride. The precipitation bath adhering to the fiber is without washing with water Difficulties remove and can be recovered practically quantitatively. Beispiel 1example 1 Eine homogene Lösung von 19 Gewichtsteilen Cellulosetriacetat in einem Gemisch aus 5 Gewichtsteilen 2-Methylpentandiol-2,4 und 95 Gewichtsteilen Methylenchlorid, die eine Viskosität von etwa lOOOOOcP bei 2O0C aufweist, wird durch eine Düse mit 1000 bis 2000 Öffnungen von je 0,07 mm Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 20 m/Min, in ein 35°C warmes Fällbad versponnen, das aus 58,5 Gewichtsteilen 2-Methylpentandiol-2,4, 31,5 Gewichtsteilen Wasser und 10,0 Gewichtsteilen Methylenchlorid besteht. Nach dem Waschen werden die Fäden geschnitten und getrocknet; sie besitzen folgende Eigenschaften:A homogeneous solution of 19 weight parts of cellulose triacetate in a mixture of 5 parts by weight of 2-methyl pentanediol-2,4 and 95 weight parts of methylene chloride, which has a viscosity of about lOOOOOcP at 2O 0 C, through a nozzle having 1000 to 2000 openings each 0, 07 mm diameter at a speed of 20 m / min, spun in a 35 ° C warm precipitation bath, which consists of 58.5 parts by weight of 2-methylpentanediol-2,4, 31.5 parts by weight of water and 10.0 parts by weight of methylene chloride. After washing, the threads are cut and dried; they have the following properties: Titer 1,85 denTiter 1.85 den Reißfestigkeit 1,92 g/denTensile strength 1.92 g / den Dehnung 31,7 %Elongation 31.7% Scheuerfestigkeit, Bei. 3 Fkm 15 000 TourenAbrasion resistance, bei. 3 Fkm 15,000 tours Schiingenfestigkeit 1,18 g/denLoop strength 1.18 g / den Relative Schiingenfestigkeit 62°/0 der Reißfestigkeit Beispiel 2Relative loop strength 62 ° / 0 of the tear strength Example 2 17,9 Gewichtsteile Celluolosetriacetat werden in einem Gemisch aus 90 Gewichtsteilen Methylenchlorid und 10 Gewichtsteilen Isopropanol gelöst. Die Lösung wird bei Raumtemperatur und einer Abzugsgeschwindigkeit von 26 m/Min, in ein Fällbad, das aus 63 Gewichtsleilen Methoxybutanol-1, 27 Gewichtsteilen Wasser und 10 Gewichtsteilen Methylenchlorid besteht, versponnen.17.9 parts by weight of cellulose triacetate are in a mixture of 90 parts by weight of methylene chloride and 10 parts by weight of isopropanol dissolved. The solution is at room temperature and a take-off speed of 26 m / min, in a precipitation bath 63 parts by weight of 1-methoxybutanol, 27 parts by weight Water and 10 parts by weight of methylene chloride is spun. Die erhaltene Faser besitzt folgende Werte:The fiber obtained has the following values: Titer 3,52 denTiter 3.52 den Reißfestigkeit 1,76 g/denTear strength 1.76 g / den Dehnung 34,7°/0 Elongation 34.7 ° / 0 Schererfestigkeit, Bei. 3 Fkm 66 500 TourenShear Strength, At. 3 Fkm 66 500 tours Relative Schiingenfestigkeit 55°/0 der Reißfestigkeit Relative loop strength 55 ° / 0 of the breaking strength Beispiel 3Example 3 Eine Spinnlösung der Zusammensetzung:A dope of the composition: 14,7 Gewichtsteile Cellulosetriacetat,14.7 parts by weight of cellulose triacetate, 90 Gewichtsteile Methylenchlorid,90 parts by weight of methylene chloride, 5 Gewichtsteile Triäthylenglykol,5 parts by weight of triethylene glycol, 5 Gewichtsteile Methanol,5 parts by weight of methanol, wird aus einer Düse mit 48 Loch von je 0,07 mm Durchmesser in ein Bad, bestehend aus
70 Gewichtsteilen Triäthylenglykol,
30 Gewichtsteilen Wasser,
10 Gewichtsteilen Methylenchlorid,
versponnen.
is made from a nozzle with 48 holes, each 0.07 mm in diameter, into a bath consisting of
70 parts by weight of triethylene glycol,
30 parts by weight of water,
10 parts by weight of methylene chloride,
spun.
Die Abzugsgescbwindigkeit beträgt 20 m/Min., die Fällbadtemperatur 32° C. Gewaschen und getrocknet hat der so gesponnene Faden folgende Eigenschaften:The take-off speed is 20 m / min., The precipitation bath temperature is 32 ° C. Washed and dried the thread spun in this way has the following properties: Titer 1,17 denTiter 1.17 den Reißfestigkeit 2,40 g/denTear strength 2.40 g / den Dehnung 23.9 °/oElongation 23.9% Relative Schiingenfestigkeit 47 °/0 der Reißfestigkeit
Beispi el 4
Relative loop strength 47 ° / 0 of tensile strength
Example 4
In einem Gemisch aus 95 Gewichtsteilen Methylenchlorid und 5 Gewichtsteilen Methanol werden 17,5 Gewichtsteile Cellulosetriacetat gelöst. Die Lösung wird bei 320C in einem Fällbad bei einer Abzugsgeschwindigkeit von 35 m/Min, versponnen, das aus 45 Gewichtsteilen Äthyldiglykol, 45 Gewichtsteilen Wasser und 10 Gewichtsteilen Methylenchlorid besteht.
Die erhaltene Faser besitzt folgende Werte
17.5 parts by weight of cellulose triacetate are dissolved in a mixture of 95 parts by weight of methylene chloride and 5 parts by weight of methanol. The solution is spun at 32 ° C. in a precipitation bath at a take-off speed of 35 m / min, which consists of 45 parts by weight of ethyl diglycol, 45 parts by weight of water and 10 parts by weight of methylene chloride.
The fiber obtained has the following values
Titer 2,32 denTiter 2.32 den Reißfestigkeit 2,14 g/denTensile strength 2.14 g / den Dehnung 49,3 °/0 Elongation 49.3 ° / 0 Scheuerfestigkeit, Bei. 3 Fkm 32 000 TourenAbrasion resistance, bei. 3 Fkm 32,000 tours Relative Schiingenfestigkeit 72,5°/o der Reißfestigkeit
Patentanspruch:
Relative loop strength 72.5% of the tear strength
Claim:
Naßspinnverfahren zum Herstellen von Fäden oder Fasern aus Cellulosetriacetat, dadurch gekennzeichnet, daß man eine homogene Lösung von Cellulosetriacetat in einem Gemisch aus mindestens 90°/o Methylenchlorid und einwertigen Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen und/oder wasserlöslichen Glykolen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen bzw. den Monoäthern oder Polymeren dieser Glykole in ein Fällbad verspinnt, das aus einer Mischung aus Wasser, 10 bis 15 °/0 MethylenchJorid und höchstens 70% wasserlöslichen Glykolen mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen oder deren Monoäthern oder Polymeren besteht.Wet spinning process for producing threads or fibers from cellulose triacetate, characterized in that a homogeneous solution of cellulose triacetate in a mixture of at least 90 % methylene chloride and monohydric alcohols with 1 to 4 carbon atoms and / or water-soluble glycols with 2 to 6 carbon atoms or mono ethers or polymers of these glycols is spun in a coagulating bath, the water-soluble in a mixture of water, 10 to 15 ° / 0 MethylenchJorid and at most 70% of glycols with 3 to 6 carbon atoms, or their mono ethers or polymers. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 629 589;
britische Patentschrift Nr. 356 343.
Considered publications:
German Patent No. 629 589;
British Patent No. 356,343.
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