DE1494674C3 - Verfahren zur Herstellung gekräuselter Celluloseregeneratfasern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung gekräuselter CelluloseregeneratfasernInfo
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Description
55
Mindestkonzentration der Schwefelsäure im
Fällbad (g/Liter) = 2/1+4,
Höchstkonzentration der Schwefelsäure im Fällbad (g/Liter) = 3/1 + 8,
Höchstkonzentration der Schwefelsäure im Fällbad (g/Liter) = 3/1 + 8,
wobei A die Alkalikonzentration der Viskose in Prozent bedeutet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fasern im Streckbad
einer Zugspannung von 0,005 bis 0,02 g/Denier unterwirft.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Streckverhältnis innerhalb
des folgenden Bereichs wählt:
Mindeststreckverhältnis (%)
= 2T + 3,3F-96,
Maximales Streckverhältnis (%)
Maximales Streckverhältnis (%)
= 3Γ+ 6,6F- 128,
wobei T die Temperatur des Streckbades (0C) und
F die Formaldehydkonzentration (g/Liter) des Fällbades ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gekräuselter Celluloseregeneratfasern, bei welchem
eine wenig gereifte Viskose in ein Fällbad, welches Zinksulfat, Natriumsulfat, Formaldehyd und Schwefelsäure
enthält, versponnen, die erhaltenen Fäden anschließend in einem heißen wäßrigen Bad verstreckt,
gegebenenfalls zu Stapelfasern geschnitten, entspannt und gegebenenfalls regeneriert werden. Diese Celluloseregenerat-
oder Viskosefasern zeigen eine ausgezeichnete Abmessungsbeständigkeit und ungleichmäßige
Querschnittsstruktur.
Die bisher bekannten gekräuselten Celluloseregeneratfasern oder Viskosefasern sind nicht abmessungsbeständig
und besitzen Kräuselungseigenschaften, die nicht zufriedenstellen. Bisher unternommene Versuche
und Vorschläge zur Verbesserung dieser Eigenschaften waren ohne durchgreifenden Erfolg, insbesondere
konnte keine Verbesserung der Abmessungsbeständigkeit erzielt werden.
In den JA-OSen 663/57,514/55, 510/55 und 5 623/53 und den JA-PSen 1 89 426 und 1 94 713 sowie der
DT-OS 14 69 108 werden polynosische Fasern mit hohem Naßmodul vorgeschlagen, die eine verbesserte
Abmessungsbeständigkeit aufweisen. Diese Fasern werden im allgemeinen durch Verspinnen einer Viskose
hoher Viskosität und von hohem -Wert in ein Fällbad mit niedrigem Säure- und niedrigem Salzgehalt hergestellt.
Da bei diesem Verfahren die Fällung der Viskose langsam verläuft, sind die Querschnitte der
Fasern rund und die Querschnittsstrukturen gleichmäßig. Wie bei üblichen gekräuselten Viskosefasern
ist es möglich, den polynosischen Fasern ein gewisses Maß an Kräuselungen zu verleihen, indem man die
aus dem Fällbad austretenden Fäden verstreckt, schneidet und sodann in einem wäßrigen Bad entspannt.
Infolge der gleichmäßigen Querschnittsstruktur beträgt jedoch die prozentuale Kräuselung im
allgemeinen weniger als 5%, und es ist schwierig, sie auf mehr als 6% zu erhöhen. Darüber hinaus gehen
die Kräuselungen dieser Fasern bereits durch Anwendung einer geringen Belastung bzw. Spannung verloren
und werden durch ein Aufheben der Belastung bzw. Spannung nicht wieder hergestellt. Dementsprechend
können die polynosischen Fasern ihre Eigenschaften als gekräuselte Fasern nahezu überhaupt
nicht entfalten.
Beim Verfahren der FR-PS 11 11 571 wird eine Viskose, die Cellulose von hohem Polymerisationsgrad enthält, in ein Fällbad mit niedrigem Säuregehalt
und niedrigem Salzgehalt versponnen, wonach die versponnenen Fasern fortschreitend verstreckt
werden, indem man sie durch mehrere Godetrollen
führt, und die gestreckten Fasern entspannt werden, um Kräuselungen zu erzeugen. Da die nach diesem
Verfahren erhaltenen Fasern eine gleichmäßige Querschnittsstruktur aufweisen, können sie keine zufriedenstellenden
Kräuselungen entwickeln. Darüber hinaus weisen die Fasern eine geringe Knotfestigkeit auf. In
Anbetracht dieser Nachteile sind die Fasern niemals in technischem Maßstab hergestellt worden.
Es ist bekannt, zur Erzielung guter Kräuselungen von wenig gereifter Viskose auszugehen und das
Faserkabel nach Verlassen des Spinnbades in einem heißen wäßrigen Bad zu verstrecken (s. V. Götze,
»Chemiefasern nach dem Viskoseverfahren«, 1951, S. 470; US-PS 25 15 834). Die Verwendung von Formaldehyd
enthaltenden Spinnbädern beim Verspinnen von Viskosefasern ist bekannten der US-PS 32 26 461
wird die Herstellung von Viskosefasern mit hohem Anfangsnaßmodul, einer Reißfestigkeit über 5 g/d und
guten Verarbeitungseigenschaften vorgeschlagen. Das dort verwendete Koagulierbad enthält wahlweise
Zinksulfat, wobei dann 1% Zinksulfat vorgesehen werden. Die versponnenen Fasern werden nach der
US-PS 32 26 461 in einem Bad verstreckt, dessen Temperatur höher als 90° C liegt, die Verstreckungsspannung
ist von untergeordneter Bedeutung. Das bekannte Verfahren erlaubt wegen der hohen Temperatur
des Verstreckungsbades und der zu hohen Zinksulfatkonzentration nicht die Herstellung stark gekräuselter
Fasern, was auch aus der hohen Reißfestigkeit ersehen werden kann. Analog werden nach
dem in der US-PS 31 07 970 beschriebenen Verfahren Viskosefasern hoher Reißfestigkeit hergestellt, die
nicht stark gekräuselt sind. Die US-PS 3107 970 schreibt die Verwendung eines Fällbades vor, welches
mehr als 40 g/Liter Schwefelsäure enthält, eine Konzentration, welche für die Herstellung stark gekräuselter
Fasern zu hoch liegt.
Schließlich werden nach der US-PS 3109 698
Viskosefasern hoher Reißfestigkeit hergestellt mittels eines Verstreckungsbades, dessen Säurekonzentration
geringer als 0,5% und Formaldehydkonzentration kleiner als 0,2% ist. Das Koagulierbad weist dagegen
eine hohe Schwefelsäurekonzentration von 6% auf und enthält kein Zinksulfat.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Celluloseregeneratfasern
oder Viskosefasern mit ungleichmäßiger Querschnittsstruktur und deutlich verbesserter
Abmessungsbeständigkeit sowie guten mechanischen Eigenschaften aufzufinden.
Diese Aufgabe wurde gelöst mit einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine Viskose,
die mindestens 4% Cellulose enthält und eine Viskosität von 100 bis 1000 Poise sowie einen Salzindex von
mindestens 16 aufweist, in ein Fällbad verspinnt, das 0,05 bis 0,5 g/Liter Zinksulfat, 10 bis 250 g/Liter Natriumsulfat,
6 bis 20 g/Liter Formaldehyd und Schwefelsäure innerhalb des folgenden Bereichs enthält:
Mindestkonzentration der Schwefelsäure im Fällbad (g/Liter) = 2/4+4,
Höchstkonzentration der Schwefelsäure im Fällbad (g/Liter) = 7/4 + 8,
wobei A die Alkalikonzentration der Viskose in Prozent bedeutet, die aus dem Fällbad in praktisch spannungslosem
Zustand austretenden Fasern in einem wäßrigen Bad bei einer Temperatur von 60 bis 88CC
mit einem Streckverhältnis innerhalb des folgenden Bereichs verstreckt:
Mindeststreckverhältnis (%)
= 27 + 3,3F-96,
Maximales Streckverhältnis (%)
= 4T + 6,6F- 144,
Maximales Streckverhältnis (%)
= 4T + 6,6F- 144,
wobei T die Temperatur des Streckbades (0C) und F
die Formaldehydkonzentration (g/Liter) im Fällbad ist, und sodann die verstreckten Fasern in einem wäßrigen
Bad bei einer Temperatur von 30 bis 70° C entspannt.
Gegebenenfalls werden die verstreckten Fasern zu Stapelfasern geschnitten und dann entspannt. Eine
weitere Ausbildung des Verfahrens besteht darin, die entspannten Fasern der Regeneration mit einer wäßrigen
sauren Lösung bei einer Temperatur von mindestens 70°C zu unterwerfen und die regenerierten
Fasern mit einer wäßrigen alkalischen Lösung zu behandeln.
Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern weisen in bemerkenswerter Weise überlegene Kräuseleigenschaften auf. Die erfindungsgemäßen Fasern weisen mehr als 12 Kräuselungen je 2,54 cm, eine prozentuale Kräuselung von mehr als 9% und eine Kräuselungselastizität von mehr als 75% auf. Die Kräuselungs- beständigkeit ist besser als bei üblichen gekräuselten Viskose-Stapelfasern. Die Kräuselungserholung in Wasser ist ebenfalls überlegen. Diese überlegenen Eigenschaften sind auf die ungleichmäßige Struktur des Faserquerschnitts zurückzuführen. Es ist überraschend, daß Fasern, die mit einer solchen äußerst langsamen Fällung der Viskose hergestellt werden, dieselbe ungleichmäßige Querschnittsstruktur aufweisen wie die nach dem sogenannten »Verbundspinnen« hergestellten Fasern. Diese Vorteile können nur durch eine spezielle Kombination von Merkmalen in bezug auf die Viskose, das Fällbad, die Streckbedingungen und das Verstreckungs- bzw. Kräuselungsbad erzielt werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern besitzen nicht nur überlegene Kräuseleigenschaften, sondern weisen auch überlegene mechanische Eigenschaften auf. Das heißt, die Reißfestigkeit, die Dehnung und der Naßmodul der Fasern haben etwa die gleichen Werte wie bei den bisher entwickelten polynosischen Fasern. Die Trockenreißfestigkeit beträgt etwa 4 g/ Denier, die Naßreißfestigkeit etwa 3 g/Denier, die Dehnung im trockenen Zustand etwa 10 bis 15% und der Naßmodul 1 g/Denier oder mehr. Dementsprechend weisen die erfindungsgemäß hergestellten Fasern eine gute Abmessungsbeständigkeit auf und können wiederholten Waschvorgängen widerstehen. Die Knotfestigkeit und die Abriebfestigkeit sind ebenfalls ausgezeichnet. Der Quellwert beträgt 70%. Dieser Wert kommt den Werten der in letzter Zeit entwickelten polynosischen Fasern etwa gleich oder ist geringfügig höher. Im Hinblick auf die Wasserbeständigkeit und die Abmessungsbeständigkeit ist dieser Wert ausreichend. Weiterhin trägt es zur Verhinderung einer Verschlechterung der Färbeeigenschaften bei, daß die erfindungsgemäßen Fasern keinen zu geringen Quellwert aufweisen. Wie aus den Zeichnungen, die Faserquerschnitte zeigen, ersichtlich ist, ist es ein Merkmal der erfindungsgemäßen Fasern, daß die Hauptschicht verzerrt bzw. schief ist, daß der Kern nach außen hin frei liegt und daß die Faserquerschnittsstruktur ungleichmäßig wie bei den sogenannten »Verbund«-Spinnfasern ist. Infolge ihrer überlegenen Kräuseleigenschaften und ihrer ausgezeichne-
Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern weisen in bemerkenswerter Weise überlegene Kräuseleigenschaften auf. Die erfindungsgemäßen Fasern weisen mehr als 12 Kräuselungen je 2,54 cm, eine prozentuale Kräuselung von mehr als 9% und eine Kräuselungselastizität von mehr als 75% auf. Die Kräuselungs- beständigkeit ist besser als bei üblichen gekräuselten Viskose-Stapelfasern. Die Kräuselungserholung in Wasser ist ebenfalls überlegen. Diese überlegenen Eigenschaften sind auf die ungleichmäßige Struktur des Faserquerschnitts zurückzuführen. Es ist überraschend, daß Fasern, die mit einer solchen äußerst langsamen Fällung der Viskose hergestellt werden, dieselbe ungleichmäßige Querschnittsstruktur aufweisen wie die nach dem sogenannten »Verbundspinnen« hergestellten Fasern. Diese Vorteile können nur durch eine spezielle Kombination von Merkmalen in bezug auf die Viskose, das Fällbad, die Streckbedingungen und das Verstreckungs- bzw. Kräuselungsbad erzielt werden.
Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern besitzen nicht nur überlegene Kräuseleigenschaften, sondern weisen auch überlegene mechanische Eigenschaften auf. Das heißt, die Reißfestigkeit, die Dehnung und der Naßmodul der Fasern haben etwa die gleichen Werte wie bei den bisher entwickelten polynosischen Fasern. Die Trockenreißfestigkeit beträgt etwa 4 g/ Denier, die Naßreißfestigkeit etwa 3 g/Denier, die Dehnung im trockenen Zustand etwa 10 bis 15% und der Naßmodul 1 g/Denier oder mehr. Dementsprechend weisen die erfindungsgemäß hergestellten Fasern eine gute Abmessungsbeständigkeit auf und können wiederholten Waschvorgängen widerstehen. Die Knotfestigkeit und die Abriebfestigkeit sind ebenfalls ausgezeichnet. Der Quellwert beträgt 70%. Dieser Wert kommt den Werten der in letzter Zeit entwickelten polynosischen Fasern etwa gleich oder ist geringfügig höher. Im Hinblick auf die Wasserbeständigkeit und die Abmessungsbeständigkeit ist dieser Wert ausreichend. Weiterhin trägt es zur Verhinderung einer Verschlechterung der Färbeeigenschaften bei, daß die erfindungsgemäßen Fasern keinen zu geringen Quellwert aufweisen. Wie aus den Zeichnungen, die Faserquerschnitte zeigen, ersichtlich ist, ist es ein Merkmal der erfindungsgemäßen Fasern, daß die Hauptschicht verzerrt bzw. schief ist, daß der Kern nach außen hin frei liegt und daß die Faserquerschnittsstruktur ungleichmäßig wie bei den sogenannten »Verbund«-Spinnfasern ist. Infolge ihrer überlegenen Kräuseleigenschaften und ihrer ausgezeichne-
ten mechanischen Eigenschaften lassen sich die erfindungsgemäßen Fasern gut zu Garnen verspinnen und
können zur Herstellung der verschiedensten Gewebe verwendet werden, und zwar mit oder ohne synthetische
oder Baumwollfasern. Aus den erfindungsgemäßen Fasern hergestellte Gewebe weisen einen ausgezeichneten
Griff, eine hohe Gleitfestigkeit, eine hohe Abmessungsbeständigkeit und überlegene mechanische
Eigenschaften auf.
Aus der bekanntgemachten japanischen Patent- |0
anmeldung 8 358/1963 ist ein Verfahren zur Herstellung von Fasern mit einer Trockenreißfestigkeit von
mehr als 5 g/Denier, einer Naßreißfestigkeit von mehr als 4 g/Denier, einem Quellwert von weniger als 55%
und einer runden Querschnittsstruktur bekannt, bei dem eine Viskose, die Cellulose von hohem Polymerisationsgrad
und hohem y-Wert enthält, in ein Fällbad von verhältnismäßig niedriger Säurekonzentration,
das Formaldehyd enthält, versponnen wird, wonach die ersponnenen Fasern in einem heißen wäßrigen Bad
ein hohes Maß an Streckung erhalten. Da die Querschnittsstruktur der nach diesem Verfahren hergestellten
Fasern gleichmäßig ist, ist es unmöglich, stark gekräuselte Fasern herzustellen. Weiterhin können
Fasern mit hoher Festigkeit von mehr als 5 g/Denier und einem Quellwert von weniger als 55% nicht erhalten
werden, wenn die nach dem obigen Verfahren ersponnenen Fasern in praktisch spannungslosem
Zustand gestreckt werden. Im Gegensatz dazu betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
stark gekräuselter Fasern mit ungleichmäßiger Querschnittsstruktur unter Anwendung spezieller Bedingungen
in bezug auf Viskose, Fällbad und Streckbedingungen. Nach dem im vorliegenden beschriebenen
bekannten Verfahren können derart stark gekräuselte Fasern, wie sie erfindungsgemäß erzielt werden,
nicht erhalten werden.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es erforderlich, daß die Cellulosekonzen- ·
tration der Viskose mehr als 4 Gewichtsprozent beträgt. Wenn sie unterhalb von 4% liegt, verläuft die
Entwicklung der Kräuselungen beim Schrumpfen nicht zufriedenstellend. Vorzugsweise beträgt die CeI-lulosekonzentration
6 bis 10 Gewichtsprozent. Die Alkalikonzentration in der Viskosität beträgt vorzugsweise
2 bis 8 Gewichtsprozent, am besten 3 bis 5 Gewichtsprozent. Besonders vorteilhafte Ergebnisse
werden erhalten, wenn ein Verhältnis von Alkali zu Cellulose von 0,5: 1 bis 0,7: 1 eingehalten wird. Die
Viskosität der Viskose muß im Bereich von 100 bis 1000 Poise liegen. Außerhalb dieses Bereichs entwickeln
sich beim Schrumpfen die Kräuselungen nicht in zufriedenstellender Weise. Vorzugsweise liegt ■
die Viskosität im Bereich von 200 bis 700 Poise. Erfin- ·■ dungsgemäß ist es möglich, stark gekräuselte Viskosefasern
mit überlegenen mechanischen Eigenschaften zu erhalten, ohne eine Cellulose von besonders hohem
Polymerisationsgrad verwenden zu müssen. Der Salzindex der beim Spinnen zu verwendenden Viskose
muß oberhalb von 16 liegen. Bei einem Wert unterhalb von 16 kann keine zufriedenstellende Entwicklung
der Kräuselungen erzielt werden. Vorzugsweise liegt der Salzindex innerhalb des Bereichs von 20 bis 23.
Das Fällbad muß Schwefelsäure, Natriumsulfat, Zinksulfat und Formaldehyd enthalten.
Die Konzentration der Schwefelsäure richtet sich nach der Alkalikonzentration in der Viskose. Unter
der Annahme, daß die Alkalikonzentration der Viskose
A (in %) beträgt, muß die Schwefelsäure innerhalb des im folgenden definierten Bereichs liegen:
Mindestkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter)
= 2/1+4,
Höchstkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter) = 7/1 + 8.
Höchstkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter) = 7/1 + 8.
Für Fasern mit einem Titer von 2 oder weniger als 2 den liegt die Schwefelkonzentration vorzugsweise
innerhalb des folgenden Bereichs:
Mindestkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter)
= 2/1+4,
Höchstkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter) = 3/4+8.
Höchstkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter) = 3/4+8.
Für Fasern mit einem Titer von mehr als 2 den verwendet man vorzugsweise eine Schwefelsäurekonzentration
innerhalb des folgenden Bereichs:
Mindestkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter)
= 4/1+4,
Höchstkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter) = 7/4 + 8.
Höchstkonzentration an Schwefelsäure (g/Liter) = 7/4 + 8.
Bei einer Konzentration oberhalb der im vorstehenden definierten Bereiche ist die Entwicklung der
Kräuselungen nicht zufriedenstellend und das Spinnen schwierig. Bei einer Konzentration oberhalb der genannten
Bereiche wird die Entwicklung von Kräuselungen unmöglich.
Die Konzentration an Natriumsulfat muß 10 bis 250 g/Liter betragen, und zwar zur Herstellung von
Fasern mit einem Titer von 2 oder weniger als 2 den vorzugsweise 50 bis 90 g/Liter und Tür Fasern mit
einem Titer von mehr als 2 vorzugsweise 125 bis 175 g/
Liter. Die Konzentration an Zinksulfat muß 0,05 bis 0,5 g/Liter betragen. Wenn das Fällbad weniger als
0,05 g/Liter Zinksulfat oder überhaupt kein Zinksulfat enthält, wird die Entwicklung der Kräuselungen
ungenügend; und wenn das Bad mehr als 0,5 g/Liter Zinksulfat enthält, kleben die ersponnenen Fasern zusammen,
so daß keine Kräuselungen entwickelt werden können. Die besten Ergebnisse werden erhalten,
wenn die Zinksulfatkonzentration 0,1 bis 0,3 g/Liter beträgt. Es ist möglich, das Zinksulfat durch Cadmiumsulfat
oder Nickelsulfat zu ersetzen, Ammoniumsulfat oder Magnesiumsulfat erweisen sich jedoch nicht
als wirksam.
Die Formaldehydkonzentration muß 6 bis 20 g/ Liter betragen. Liegt die Konzentration unterhalb
von 6 g/Liter, ist die Entwicklung der Kräuselungen unzureichend! Auch bei einer Konzentration oberhalb
von 20 g/Liter wird die Entwicklung der Kräuselungen unzureichend. Am besten liegt die Formaldehydkonzentration
innerhalb des Bereichs von 8 bis 14 g/Liter.
Die Temperatur des Fällbades beträgt vorzugsweise 15 bis 25°C. Die Eintauchlänge im Fällbad liegt vorzugsweise
innerhalb des Bereichs von 20 bis 60 cm. Den aus dem Fällbad austretenden Fasern kann keine
ausreichende Kräuselung erteilt werden, wenn die Fasern, die dem Streckvorgang zugeführt werden,
keinen hohen y-Wert aufweisen. Wenn der y-Wert der zu verspinnenden Viskose 78 beträgt, liegt der
y-Wert der aus dem Fällbad austretenden Fasern unter den geeignetsten Bedingungen bei 60 bis 75.
Im Hinblick auf die Entwicklung der Kräuselungen sollte der γ-Wert der aus dem Fällbad austretenden
Fasern vorzugsweise 60 bis 80 betragen.
Die aus dem Fällbad austretenden Fasern werden
dann in einem wäßrigen Streckbad verstreckt. Die Temperatur des Streckbades muß 60 bis 88° C betragen.
Liegt sie außerhalb dieses Bereiches, können keine ausreichenden Kräuselungen entwickelt werden.
Vorzugsweise liegt die Temperatur des Streckbades innerhalb des Bereichs von 70 bis 83 C. Es kann ein
Wasserbad verwendet werden, doch wird als Streckbad vorzugsweise ein wäßriges Bad verwendet, das
geringe Mengen Schwefelsäure enthält. Ein wäßriges Bad. das Salze der Schwefelsäure enthält, kann ebenfalls
verwendet werden. Ein Streckbad, das Schwefelsäure in einer Konzentration von etwa 10 g/Liter enthält,
liefert die besten Ergebnisse. Das Streckverhältnis im Streckbad hängt von der Temperatur des Streckbades
und der Formaldehydkonzentration im Fällbad ab.
Die oberen und unteren Grenzwerte des Streckverhältnisses richten sich nach den folgenden Formeln,
in denen 7 (° C) die Temperatur des Streckbades und F (g Liter) die Formaldehydkonzentration im Fällbad
ist.
Mindeststreckverhältnis (%)
= 27+ 3,3F- 96,
= 27+ 3,3F- 96,
Maximales Streckverhältnis (%)
= 47+ 6,6F- 144.
Für Fasern mit einem Titer von 2 oder weniger als 2 den beträgt das maximale Streckverhältnis (%) vorzugsweise
3 7 + 6,6 F - 128.
Die obigen beiden Formeln sind aus zahlreichen experimentellen Daten empirisch abgeleitet worden.
Wenn das Streckverhältnis die in den obigen Formeln definierten oberen und unteren Grenzwerte überschreitet,
wird die Entwicklung der Kräuselungen schwierig. Wenn das Streckverhältnis innerhalb des
durch die obigen Formeln definierten Bereichs liegt, wird auf die Fasern während des Durchlaufens des
Streckbades eine Zugspannung von weniger als 0,2 g/ Denier und unter den bevorzugten Bedingungen von
0,05 bis 0,02 g/Denier ausgeübt. Dies ist ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wenn die Streckspannung 0,2 g/Denier überschreitet, ist es unmöglich, Fasern mit ungleichmäßiger Querschnittsstruktur
zu erhalten und dementsprechend unmöglich, Kräuselungen zu entwickeln.
Die wie oben beschrieben gestreckten Fasern werden dann in einem wäßrigen Bad entspannt, um Kräuselungen
zu entwickeln. Die Temperatur des Entspannungsbades muß 30 bis 700C betragen. Außerhalb
dieses Bereichs wird die Entwicklung der Kräuselungen ungenügend, und die Eigenschaften der erhaltenen
Fasern werden schlecht. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Temperatur des Entspannungsbades 40 bis 6O0C beträgt. Das Entspannungsbad besteht
aus Wasser oder einer verdünnten wäßrigen Säurelösung. Die Fasern können mit einer verdünnten '
Säurelösung bei einer Temperatur oberhalb von 70° C behandelt werden, um die Regeneration nach der
Entwicklung der Kräuselungen zu vervollständigen. Die Fäden können nach der Entwicklung der Krause-Iungen
zu Stapelfasern geschnitten werden. Vorzugsweise wird das Schneiden zu Stapelfasern jedoch vor
der Entwicklung der Kräuselungen vorgenommen.
Wenn die erfindungsgemäß erhaltenen gekräuselten Fasern nach der Vervollständigung der Regeneration
bei Raumtemperatur mit einer 2- bis 4gewichtsprozentigen verdünnten Natronlauge behandelt werden,
können die Kräuseleigenschaften verbessert werden.
Zellstoffbögen wurden in eine 17,5gewichtsprozentige
wäßrige Natronlauge bei einer Temperatur von 20' C 1 Stunde eingetaucht und dann bis auf das
2,8fache des ursprünglichen Zellstoffgewichtes abgepreßt. Die abgepreßten Zellstoffbögen wurden dann
bei einer Temperatur von 20° C 1 Stunde zerkleinert, um Schnitzel von Alkalicellulose zu erhalten. Nach
dem Reifen wurde die Alkalicellulose mit 55 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Cellulose,
Schwefelkohlenstoff versetzt. Nach der bei einer Temperatur von 26° C für einen Zeitraum von 2 Stunden
vorgenommenen Xanthogenatbildung wurde die xanthogenierte Alkalicellulose in wäßriger Natronlauge
und Wasser gelöst, wobei eine Viskose mit 8 Gewichtsprozent Cellulose und 4 Gewichtsprozent Alkali erhalten
wurde. Der Polymerisationsgrad der in der Viskose enthaltenen Cellulose betrug 360.
Nach dem Filtrieren wurde die Viskose gekühlt, entlüftet, reifen gelassen und mit einer Viskosität von
250 Poise, einem Salzindex von 20 und einem y-Wert von 80 durch Spinndüsen in ein Fällbad versponnen,
das 14 g/Liter Schwefelsäure, 75 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und 14 g/Liter Formaldehyd
enthielt und eine Temperatur von 2O0C aufwies.
Die Eintauchlänge im Bad betrug 33 cm und der y-Wert der aus dem Fällbad austretenden Fasern 64.
Die aus dem Fällbad austretenden Fasern wurden in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt
und eine Temperatur von 80°C aufwies, auf 150% ihrer ursprünglichen Länge verstreckt, sodann
zu Stapelfasern zerschnitten und in einem Kräuselbad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur
von 500C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen
entspannt. Die gekräuselten Fasern wurden dann noch einem üblichen Veredelungsverfahren
unterworfen. Die Eigenschaften der erhaltenen Fasern waren wie folgt:
Titer (Denier) 1,9
Trockenreißfestigkeit (g/Denier) 4,2
Naßreißfestigkeit (g/Denier) 3,2
Trockendehnung (%) 12
Naßdehnung (%) 16
Trockenknotenfestigkeit (g/Denier) ... 2,4
Quellwert (%) 73
Naßmodul (g/Denier) 1,8
Zahl der Kräuselungen je 2,54 cm 15
Prozentuale Schrumpfung (%) 9
Kräuselungselastizität (%) 90
Nach dem Altern bzw. Reifen wurde eine nach dem üblichen Verfahren hergestellte Alkalicellulose mit
55%, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, Schwefelkohlenstoffversetzt.
Nach der Xanthogenatbildung, die bei einer Temperatur von 26° C für einen Zeitraum
von 2 Stunden vorgenommen wurde, wurde das erhaltene Xanthogenat in wäßriger Natronlauge und
Wasser aufgelöst, wodurch eine Viskose mit 8 Gewichtsprozent Cellulose und 4 Gewichtsprozent Alkali
erhalten wurde.
Die erhaltene Viskose wurde filtriert, gekühlt, entlüftet, reifen gelassen und sodann mit einer Viskosität
von 500 Poise und einem Salzindex von 20 in ein Fällbad versponnen, das 16 g/Liter Schwefelsäure, 75 g/
Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und 8 g/
509 647/19
Liter Formaldehyd enthielt und eine Temperatur von 25° C aufwies. Die Eintauchlänge im Fällbad betrug
30 cm und der --Wert der aus dem Fällbad austretenden Fasern 66. Die aus dem Fällbad austretenden
Fasern wurden zu Stapelfasern geschnitten und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 verstreckt
und entspannt, um gekräuselte Fasern zu erhalten. Die Eigenschaften der erhaltenen Fasern waren wie
folgt:
Titer (Denier) 2
Trockenreißfestigkeit (g/Denier) 4,3
Naßreißfestigkeit (g/Denier) 3,3
Trockendehnung (%) 10
Naßdehnung (%) 14
Trockenknotenfestigkeit (g/Denier) ... 21
Quellwert (%) 70
Zahl der Kräuselungen je 2,54 cm .... 15
Prozentuale Kräuselung (%) 9
Kräuselungselastizität (%) 83
Eine nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellte Viskose wurde in ein Fällbad ausgepreßt, das 14 g/
Liter Schwefelsäure, 75 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/ Liter Zinksulfat und 8 g/Liter Formaldehyd enthielt
und eine Temperatur von 25° C aufwies. Die aus dem Fällbad austretenden Fasern erhielten in einem zweiten
Bad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 7O0C aufwies, eine Streckung von
100%, wurden zu Stapelfasern geschnitten und sodann in einem Kräuselbad, das 10 g/Liter Schwefelsäure
enthielt und eine Temperatur von 50°C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen entspannt. Sodann
wurde noch das übliche Veredelungsverfahren angeschlossen. Die Eigenschaften der erhaltenen Fasern
waren folgende:
Titer (Denier) 1,9
Trockenreißfestigkeit (g/Denier) 3,5
Naßreißfestigkeit (g/Denier) 2,7
Trockendehnung (%) 11
Naßdehnung (%) 15
Trockenknotenfestigkeit (g/Denier) ... 1,6
Quellwert (%) 72
Naßmodul (g/Denier) 1.6
Zahl der Kräuselungen pra 2,54 cm .. 17
Prozentuale Kräuselung (%) 15
Kräuselungselastizität (%) 75
Aus den nach dem Verfahren von Beispiel 3 hergestellten Fasern wurden Serienschnitte gefertigt und
die Schnitte durch Färben der Faserhaut gefärbt. Der vergrößerte Querschnitt der auf diese Weise gefärbten
Fasern wird in F i g. 1 gezeigt. Bei einigen Schnitten der Fasern wurde der Faserkern gefärbt. Die vergrößerten
Querschnitte der auf diese Weise gefärbten Fasern werden in F i g. 2 gezeigt.
Das Färben der Faserhaut wurde in einer wäßrigen Lösung, die 1 Gewichtsprozent eines blauen Farbstoffs
(Cl. Direktblau 1) und 10 Gewichtsprozent Natriumchlorid enthielt, 30 Minuten bei einer Temperatur
von 100 C vorgenommen, gefolgt von einer Entfärbung des Faserkerns und einer Entwässerung.
Das Färben der Faserkerne wurde in einer wäßrigen Lösung, die I Gewichtsprozent eines grünen Farbstoffs
(C. I. Direktgrün 27) und 0,3 Gewichtsprozent Natriumsulfat enthielt, bei Raumtemperatur für einen
Zeitraum von 5 Stunden durchgeführt, wonach mit Wasser gewaschen wurde.
Bei einem Vergleichsversuch wurde das Spinnen in der gleichen Weise wie in diesem Beispiel durchgeführt,
nur enthielt das Fällbad kein Zinksulfat. In diesem Falle entwickelten sich keine Kräuselungen.
Wenn die Zinksulfatkonzentration 0,5 g/Liter betrug, haften die ersponnenen Fasern aneinander, und es
entwickelten sich keine Kräuselungen. Bei einer Schwefelsäurekonzentration von 24 g/Liter entwickelten
sich ebenfalls kaum Kräuselungen. Wenn die Temperatur des zweiten Bades 93' C betrug, war die
Entwicklung der Kräuselungen bei jedem Streckverhältnis ungenügend.
B e i s ρ i e 1 4
Eine nach dem üblichen Verfahren hergestellte Alkalicellulose wurde reifen gelassen und mit 57%,
bezogen auf das Gewicht der Cellulose, Schwefelkohlenstoff versetzt. Die Xanthogenatbildung wurde
bei einer Temperatur von 260C für einen Zeitraum von 2 Stunden vorgenommen. Das Xanthogenat wurde
in wäßriger Natronlauge und Wasser zu einer Viskose aufgelöst, die 7 Gewichtsprozent Cellulose und 4 Gewichtsprozent
Alkali enthielt.
Die Viskose wurde nitriert, gekühlt, entlüftet, reifen
gelassen und mit einer Viskosität von 250 Poise, einem Salzindex von 20 und einem y-Wert von 87 in
ein Fällbad versponnen, das 15 g/Liter Schwefelsäure, 75 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und
10 g/Liter Formaldehyd enthielt und eine Temperatur von 2O0C aufwies. Die aus dem Fällbad austretenden
Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 70cC
aufwies, eine Streckung von 125%, wurden zu Stapelfasern
zerschnitten und wurden in einem Kräuselbad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur
von 500C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen entspannt. Sodann wurde das übliche
Veredelungsverfahren angeschlossen. Die Kräuseleigenschaften der erhaltenen Fasern sind im folgenden
angegeben. Bei einem Vergleichsversuch wurden die Fasern unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel
4 hergestellt, nur wurde eine Viskose verwendet, die bei einer Temperatur von 14° C reifen gelassen
worden war und einen Salzindex von 15 aufwies. Die Eigenschaften der hierbei erhaltenen Fasern waren
nahezu die gleichen wie im Beispiel 4. Die Kräuseleigenschaften der bei den beiden Versuchen hergestellten
Fasern waren wie folgt:
| 55 | Salzindex | Zahl der Kräuse lungen je 2,54 cm |
Prozen tuale Kräuse lung (%) |
Kräuse lungs- elastizität (%) |
| Erfindungs- gemäß durch geführter Ver- 60 such Vergleichs versuch |
20 15 |
15 7 |
11 5 |
79 83 |
B e i s ρ i e 1 5
Eine Viskose, die unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 4 hergestellt worden war, um einen
Salzindex von 20 zu erzielen, wurde in ein Fällbad
versponnen, das 15 g/Liter Schwefelsäure, 75 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und 10 g/Liter
Formaldehyd enthielt. Die aus dem Fällbad austretenden Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das
10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 70°C aufwies, eine Streckung von 125%, wurden
zu Stapelfasern geschnitten und wurden in einem Kräuselbad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und
eine Temperatur von 50'C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen entspannt. Sodann wurde das
übliche Veredelungsverfahren angeschlossen. Bei Vergleichsversuchen wurde das Spinnen in der gleichen
Weise wie im vorliegenden Beispiel durchgeführt, nur enthielt das Fällbad entweder 0,5 g/Liter Zinksulfat
oder überhaupt kein Zinksulfat. Die Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind im folgenden angegeben.
Wenn die Konzentration an Zinksulfat 1 g/Liter betrug, hafteten die Fasern aneinander, und es entwickelten
sich keine Kräuselungen.
Erfindungsgemäß
durchgeführter
Versuch
durchgeführter
Versuch
Vergleichsversuch 1
Vergleichsversuch 2
Zink-
sulfat-
konzen-
tration
(g/l)
0,2
0,5
Titer
(den I
Trockenreiß
festigkeit
festigkeit
(g.den)
3,8
3,3
3,6
3,6
Naß-
reiß-
festig-
keit
(g/den)
Trockendehnung
2,9
2,5
2,4
2,5
2,4
11
10
10
Naßdehnung
Erfindungsgemäß
durchgeführter
Versuch
durchgeführter
Versuch
Vergleichsversuch 1
Vergleichsversuch 2
Trockenkriotenfestigkeit
(g/den)
13
13
13
Zahl der
Kräuselungen je
2,54 cm
Kräuselungen je
2,54 cm
1,8
1.4
1,3
15
7
9
7
9
Prozentuale
Kräuselung
12
5
6
5
6
Kräuselungselastizität
79
83
80
83
80
Eine nach dem Verfahren von Beispiel 4 hergestellte Viskose wurde in ein Fällbad versponnen, das
18 g/Liter Schwefelsäure, 125 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und 10 g/Liter Formaldehyd
enthielt und eine Temperatur von 20°C aufwies. Die
aus dem Fällbad austretenden Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt
und eine Temperatur von 850C aufwies, eine Streckung von 175%, wurden zu Stapelfasern geschnitten
und wurden in einem Kräuselbad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur
von 500C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen
entspannt. Schließlich wurde das übliche Veredelungsverfahren angeschlossen. Die Kräuseleigenschaften
und die sonstigen Eigenschaften der erhaltenen Fasern werden in der folgenden Tabelle angegeben.
Die Kräuseleigenschaften und sonstigen Eigen-
schäften von Vergleichsfasern, die unter ansonsten gleichen Bedingungen, jedoch mit einer Natriumsulfatkonzentration
von 280 hergestellt worden waren, sind in der folgenden Tabelle ebenfalls zusammengestellt.
Wenn das Fällbad kein Natriumsulfat enthielt, hafteten die Fasern zusammen, und es entwickelten
sich keine Kräuselungen.
Erfindungsgemäßer Versuch
Vergleichsversuch
Vergleichsversuch
Na-
trium-
sulfat-
konzen-
tration
(g/l)
125
280
280
Titer
(den)
Trockenreiß-
festigkeit festigkeit
(g/den)
3,9 2,6
Naßreiß-
Trockendehnung
(g/den)
3,0 1,7
Erfindungsgemäßer Versuch
Vergleichsversuch
Vergleichsversuch
Naßdehnung
Trockenknoten
festigkeitlungen je
festigkeitlungen je
13
12
12
Zahl der Kräuse-
(g/den)
1,8
1,0
1,0
2,54 cm
Prozen tuale
Krause lung
14 7
12 6
Krauselungselastizität
Schnitte nach dem vorliegenden Beispiel hergestellten Fasern wurden wie im Beispiel 3 angefärbt.
Die F i g. 3 und 4 sind vergrößerte Querschnitte der auf diese Weise gefärbten Proben, wobei F i g. 3 in
der Faserhaut gefärbte Fasern und F i g. 4 im Fasernkern gefärbte Fasern zeigt.
Die gleiche Viskose wie im Beispiel 4 wurde in ein Fällbad versponnen, das 18 g/Liter Schwefelsäure,
50 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und 10 g/Liter Formaldehyd enthielt und eine Temperatur
von 200C aufwies. Die aus dem Fällbad austretenden Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter
Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 8O0C
aufwies, eine Streckung von 150%, wurden zu Stapelfasern
geschnitten und wurden in einem Kräuselbad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur
von 50° C aufwies, entspannt und schließlich noch dem üblichen Veredelungsverfahren unterworfen.
Die Kräuseleigenschaften und die sonstigen Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind in der folgenden
Tabelle zusammengestellt. Die folgende Tabelle enthält weiterhin Angaben über die Kräuseleigenschaften
und sonstigen Eigenschaften, von Vergleichsfasem, die in gleicher Weise wie im vorliegenden
Beispiel, jedoch unter Anwendung einer Formaldehydkonzentration von 5 g/Liter hergestellt worden waren.
| 60 | Form- aldehyd- konzen- tralion |
Titer | Tiocken- reiß- festigkeit |
Naß reiß festigkeit |
Trocken dehnung |
| (g,l) | (den) | (g/den) | (g/den) | (%l | |
| 65 Erfindungsge | |||||
| mäßer Versuch | 10 | 2 | 3,8 | 2,9 | 11 |
| Vergleichsver | |||||
| such | 5 | 2 | 4,3 | 3,4 | 9 |
Erfindungsgemäßer Versuch
Vergleichsversuch
Naßdehnung
Trocken
knotenfestigkeit
knotenfestigkeit
(g/den)
Zahl der
K räu seiungen je
2,54 cm
K räu seiungen je
2,54 cm
1,8
2,0
2,0
15
Prozentuale
Kräuselung
Kräuselung
12
Kräuselungselastizital
80
87
spiel, jedoch unter Anwendung von Schwefelsäurekonzentrationen von 11 g/Liter bzw. 38 g/Liter hergestellt
worden waren, sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Trockendehnung
IO
Wenn die Formaldehydkonzentration höher als 20 g/Liter lag, hafteten die Fasern zusammen.
Die gleiche Viskose wie im Beispiel 4 wurde in ein Fällbad versponnen, das 18 g/Liter Schwefelsäure,
75 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und 10 g/Liter Formaldehyd enthielt und eine Temperatur
von 200C aufwies. Die aus dem Fällbad austretenden Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter
Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 80°C aufwies, eine Streckung von 150%, wurden zu Stapelfasern
zerschnitten und wurden in einem Kräuselbad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur
von 50° C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen entspannt. Sodann wurde noch das übliche
Veredelungsverfahren angeschlossen. Die Kräuseleigenschaften und die sonstigen Eigenschaften der erhaltenen
Fasern sowie von Vergleichsfasern, die unter den gleichen Bedingungen wie im vorliegenden Bei-Erfindungsgemäßer
Versuch
Vergleichsversuch 1
Vergleichsversuch 2
| Schwe- felsäure- konzen- tration |
Titer | Trocken reiß festigkeit |
NaB- reiß- "estigkeit |
| (g/l) | (den) | (g/den) | (g/den) |
| 18 | 20 | 3,9 | 3,0 |
| 11 | 20 | 3,2 | 2,1 |
| 38 | 20 | 3,7 | 2,6 |
| 20 | Naß | Trocken | Zahl der | Pro | Kräuse- |
| dehnung | knoten | Kräuse | zentuale | lungs- | |
| festigkeit | lungen je 2.54 cm |
Kräuse | elasti- | ||
| <%) | (g/den) | lung | zital | ||
| (%) | (%) | ||||
| 25 Erfindungsge | 13 | 1,8 | 14 | ||
| mäßer Versuch | 12 | 85 | |||
| Vergleichsver | 14 | 1,1 | 4 | ||
| such 1 | 3 | 87 | |||
| 30 Vergleichsver | 8 | 1,2 | 5 | ||
| such 2 | 3 | 82 | |||
Die gleiche Viskose wie im Beispiel 4 wurde in ein Fällbad versponnen, das 16 g/Liter Schwefelsäure,
75 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und 8 g/Liter Formaldehyd enthielt und eine Temperatur
von 20°C aufwies. Die aus dem Fällbad austretenden Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter
Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 80° C aufwies, eine Streckung von 150%, wurden zu Stapelfasern
zerschnitten, wurden in einem Kräuselbad bei einer Temperatur von 500C zur Kräuselung entspannt
und sodann dem üblichen Veredelungsverfahren unterworfen. In diesem Falle besteht ein bestimmter
Zusammenhang zwischen den Streckbedingungen und der Zugspannung, der die Fasern im
zweiten Bad unterliegen. Die Zugspannung ist nahezu 0, wenn die Streckung 110% beträgt, 0,02 g/Denier,
wenn die Streckung 150% beträgt, und 0,4 g/Denier, • wenn die Streckung 300% beträgt. Die Kräuseleigenschaften
und sonstigen Eigenschaften der Fasern sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
| Streck verhält nis |
Zug- spannung (g/den) |
Titer (den) |
Trocken reiß festigkeit (g/den) |
Naß reiß festigkeit (g/den) |
Trocken dehnung (%)■ |
|
| Erfindungsgemäßer Versuch 1 Erfindungsgemäßer Versuch 2 Vergleichsversuch |
110 150 300 |
0,005 0,02 0,6 |
2
2 2 |
3,5 3,9 5,5 |
2,5 3,0 4,6 |
ro O OO |
| Naß dehnung (%) |
Trocken knoten festigkeit (g/den) |
Zahl der Kräuse lungen je 2.54 cm |
Pro zentuale Kräuse lung (%) |
Kräuse- lungs- elasti- zität (%) |
|
| Erfindungsgemäßer Versuch 1 Erfindungsgemäßer Versuch 2 Vergleichsversuch .., |
15 13 9 |
1,5 1,8 2,2 |
17 14 3- |
15 12 2 |
78 85 95 |
Eine unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 hergestellte Viskose wurde in ein Fällbad versponnen,
das 16 g/Liter Schwefelsäure, 75 g/Liter Natriumsulfat,0,2
g/Liter Zinksulfat und 10 g/LiterFormaldehyd enthielt und eine Temperatur von 20° C aufwies.
Die aus dem Fällbad austretenden Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter Schwefel-
säure enthielt und eine Temperatur von 70 C aufwies, eine Streckung von 125%, wurden zu Stapelfasern
zerschnitten, wurden in einem Kräuselbad, das 10 g/ Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von
50° C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen entspannt und wurden schließlich dem üblichen Veredelungsverfahren
unterworfen. Die Krumpfeigenschaften und sonstigen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Fasern sind in der folgenden Tabelle
zusammengestellt. Die Tabelle enthält ferner Angaben über die Kräuseleigenschaften und sonstigen Eigenschaften
von Fasern, die bei höherer sowie bei niedrigerer Temperatur als im vorliegenden Beispiel gekräuselt
wurden. Wenn die Temperatur des Kräuselbades höher als 700C liegt, haften die Fasern aneinander.
Trockendehnung
Erfindungsgemäßer Versuch
Vergleichsversuch 1
Vergleichsversuch 2
| Tem peratur des Krumpf bades |
Titer | Trocken reiß festigkeit |
Naß reiß festigkeit |
| ( C) | (den) | (g/den) | (g/den) |
| 50 | 2 | 3,8 | 2,9 |
| 20 | 2 | 2,6 | 1,9 |
| 70 | 2 | 2,4 | 1,6 |
10 9
11
Erfindungsgemäßer Versuch
Vergleichsversuch 1
Vergleichsversuch 2
Naßdehnung
Trockenknoten
festigkeit
festigkeit
(g/den)
12
11
12
Zahl der Kräuselungen je 2.54 cm
1,7
1,5
1,5
1,3
14 12 14
Prozentuale Kräuselung
Kräuselungselastizität
12 11 15
85 87 83
Eine unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 4 hergestellte Viskose wurde in ein Fällbad versponnen,
das 16 g/Liter Schwefelsäure, 75 g/Liter Natriumsulfat,
0,2 g/Liter Zinksulfat und 10 g/LiterFormaldehyd enthielt und eine Temperatur von 23° C aufwies.
Die aus dem Fällbad austretenden Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter Schwefelsäure
enthielt und eine Temperatur von 8O0C aufwies,
eine Streckung von 150%, wurden zu Stapelfasern zerschnitten, wurden in einem Kräuselbad, das 10 g/
Liter Schwefelsäure enthielt, und eine Temperatur von 500C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen
entspannt und wurden schließlich noch dem üblichen Veredelungsverfahren unterworfen. Schnitte, die aus
den erhaltenen Fasern hergestellt worden waren, wurden wie im Beispiel 3 in der Faserhaut gefärbt. F i g. 5
zeigt die hierbei erhaltenen Querschnitte in Vergrößerung. Zur Herstellung von Vergleichsproben
wurden nichtverstreckte Fasern sowie Fasern, die um 350% verstreckt worden waren, in ähnlicher Weise
in der Faserhaut angefärbt. Die bei diesen Versuchen erhaltenen vergrößerten Querschnitte werden in den
F i g. 6 bzw. 7 gezeigt.
Eine Viskose, die unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 4 hergestellt worden war, um einen
Salzindex von 20, einen y-Wert von 87 und eine Viskosität von 300 Poise zu erzielen, wurde in ein
Fällbad versponnen, das 27 g/Liter Schwefelsäure, 150 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und
14 g/Liter Formaldehyd enthielt und eine Temperatur von 200C aufwies. Die aus dem Fällbad austretenden
Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 7O0C
aufwies, eine Streckung von 150%, wurden zu Stapelfasern
zerschnitten, wurden in einem Kräuselbad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur
von 5O0C aufwies, zur Entwicklung von Kräuselungen
entspannt und wurden schließlich dem üblichen Veredelungsverfahren unterworfen. Die Kräuseleigenschaften
und sonstigen Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Fasern sowie die Eigenschaften der
auf übliche Weise gekräuselten Fasern sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.
25 Erfindungsgemäßer Versuch
Vergleichsversuch
Vergleichsversuch
| Trocken | Naß | Trocken | |
| Titer | reiß festigkeit |
festigkeit | dehnung |
| (den) | (g/den) | (g/den) | (%) |
| 4,9 | 3,3 | 2,6 | 13 |
| 5,0 | 2,4 | 1,5 | 23 |
Naßdehnung
| 35 | Trocken knoten festigkeit (g/den) |
Naß modul (g/den) |
Zahl der Kräuse- ungenje 2,54 cm |
Pro zentuale Kräuse lung (%) |
Kräuse- lungs- elasti- zität (%) |
| 40 Erfindungsge mäßer Versuch Vergleichsver such |
1,4 U |
1,2 0,2 |
11 11 |
20 16 |
84 ' 65 |
Eine nach dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 4 hergestellte Alkalicellulose wurde reifen gelassen und
mit 55%, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, Schwefelkohlenstoff versetzt. DieXanthogenatbildung
wurde innerhalb von 2 Stunden bei 26°C durchgeführt. Das Xanthogenat wurde in wäßriger Natronlauge und
Wasser aufgelöst, um eine Viskose zu erhalten, die 8 Gewichtsprozent Cellulose und 4 Gewichtsprozent
Alkali enthielt. Die Viskose wurde filtriert, gekühlt, entlüftet, reifen gelassen und mit einer Viskosität von
400 Poise und einem Salzindex von 20 g durch Spinndüsen in ein Fällbad versponnen, das 30 g/Liter
Schwefelsäure, 150 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter
Zinksulfat und 12 g/Liter Formaldehyd enthielt und eine Temperatur von 200C aufwies. Die aus dem Fällbad
austretenden Fasern erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine
Temperatur von 70"C aufwies, eine Streckung von 150%, wurden zu Stapelfasern geschnitten, wurden in
einem Kräuseibad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 50' C aufwies, zur Entwicklung
von Kräuselungen entspannt und wurden
509 047/19
schließlich dem üblichen Veredelungsverfahren unterworfen. Die Kräuseleigenschaften und sonstigen Eigenschaften
der erhaltenen Fasern waren wie folgt:
Titer (Denier) 5,2
Trockenreißfestigkeit (g/Denier) 3,4
Naßreißfestigkeit (g/Denier) 2,5
Trockendehnung (%) 14
Naßdehnung (%) 15
Trockenknotenfestigkeit (g/Denier) ... 1,3
Zahl der Kräuselungen pro 2,54 cm .. IO
Prozentuale Kräuselung (%) 19
Kräuselungselastizität (%) 84
Bei Vergleichsversuchen wurde das Spinnen unter den gleichen Bedingungen durchgeführt wie im vorliegenden
Beispiel, nur enthielt das Fällbad 0,5 g/Liter Zinksulfat bzw. überhaupt kein Zinksulfat. In diesen
Fällen war die Entwicklung der Kräuselungen unzureichend. Wenn das Fällbad mehr als 1 g/Liter Zinksulfat
enthielt, hafteten die erhaltenen Fasern aneinander, so daß die Entwicklung der Kräuselungen
ebenfalls unzureichend war.
Eine unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 4 hergestellte Viskose wurde in ein Fällbad versponnen,
das 30 g/Liter Schwefelsäure, 150 g/Liter Natriumsulfat, 0,2 g/Liter Zinksulfat und 10 g/Liter
Formaldehyd enthielt und eine Temperatur von 20° C aufwies. Die aus dem Fällbad austretenden Fasern
erhielten in einem zweiten Bad, das 10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 73"C aufwies,
eine Streckung von 175%, wurden zu Stapelfasern geschnitten, wurden in einem Kräuselbad, das
10 g/Liter Schwefelsäure enthielt und eine Temperatur von 500C aufwies, entspannt und wurden schließlich
dem üblichen Veredelungsverfahren unterworfen. Die Kräuseleigenschaften der erhaltenen Fasern waren
ίο wie folgt:
Titer (Denier) 5,0
Trockenreißfestigkeit (g/Denier) 3,8
Naßreißfestigkeit (g/Denier) 2,9 '
Trockendehnung (%) 11
Naßdehnung (%) 12
* Trockenknotenfestigkeit (g/Denier) ... 1,5
Naßmodul (g/Denier) 1,6
Zahl der Kräuselungen pro 2,54cm ..10
Prozentuale Kräuselung (%) 15
Kräuselungselastizität (%) 89
Bei einem Vergleichsversuch wurde das Spinnen unter den gleichen Bedingungen wie im vorliegenden
Beispiel durchgeführt, nur enthielt das Fällbad 75 g/ Liter Natriumsulfat. In diesem Falle hafteten die erhaltenen
Fasern, die einen Titer von 5 den aufweisen, zusammen, so daß die Entwicklung der Kräuselungen
ungenügend war. Wenn das Fällbad mehr als 250 g/ Liter Natriumsulfat enthielt, war die Entwicklung der
Kräuselungen ebenfalls ungenügend.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung gekräuselter Celluloseregeneratfasern,
bei welchem eine wenig gereifte Viskose in ein Fällbad, welches Zinksulfat, Natriumsulfat, Formaldehyd und Schwefelsäure
enthält, versponnen wird, die erhaltenen Fäden anschließend in einem heißen wäßrigen Bad verstreckt,
gegebenenfalls zu Stapelfasern geschnitten, entspannt und gegebenenfalls regeneriert werden,
dadurch gekennzeichnet, daß man eine Viskose, die mindestens 4% Cellulose enthält
und eine Viskosität von 100 bis 1000 Poise sowie einen Salzindex von mindestens 16 aufweist, in ein
Fällbad verspinnt, das 0,05 bis 0,5 g/Liter Zinksulfat, 10 bis 250 g/Liter Natriumsulfat, 6 bis 20 g/
Liter Formaldehyd und Schwefelsäure innerhalb des folgenden Bereichs enthält:
Mindestkonzentration der Schwefelsäure im Fällbad (g/Liter) = 2/4 + 4,
Höchstkonzentration der Schwefelsäure im Fällbad (g/Liter) = 7/1 + 8,
Höchstkonzentration der Schwefelsäure im Fällbad (g/Liter) = 7/1 + 8,
wobei A die Alkalikonzentration der Viskose in Prozent bedeutet, die aus dem Fällbad in praktisch
spannungslosem Zustand austretenden Fasern in einem wäßrigen Bad bei einer Temperatur von
60 bis 88° C mit einem Streckverhältnis innerhalb des folgenden Bereichs verstreckt:
Mindeststreckverhältnis (%)
= 2T + 3,3F-96,
Maximales Streckverhältnis (%)
Maximales Streckverhältnis (%)
6,6F- 144, χ
wobei T die Temperatur des Streckbades (0C) und
F die Formaldehydkonzentration (g/Liter) im Fällbad ist, und sodann die verstreckten Fasern in
einem wäßrigen Bad bei einer Temperatur von 30 bis 700C entspannt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Viskose verwendet, die eine
Cellulosekonzentration von 6 bis 10%, eine Alkalikonzentration von 3 bis 5%, eine Viskosität von
200 bis 700 Poise und einen Salzindex von 20 bis 23 aufweist und aus einer Cellulose mit einem
Polymerisationsgrad von 300 bis 600 hergestellt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Fällbad verwendet,
das 0,1 bis 0,3 g/Liter Zinksulfat, 50 bis 90 g/Liter Natriumsulfat, 8 bis 14 g/Liter Formaldehyd und
Schwefelsäure innerhalb des folgenden Bereichs enthält:
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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-
1964
- 1964-08-04 GB GB31515/64A patent/GB1080671A/en not_active Expired
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- 1964-09-09 BE BE652867D patent/BE652867A/xx unknown
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |