DE1570070C - Verfahren zur Herstellung von Filmen aus regenerierter Zellulose oder Hydroxyäthyl-Zeilulose - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß die Zähigkeit von Filmen aus regenerierter Zellulose gesteigert werden kann, indem man die Koagulation und Regenerierung der Zellulose aus Viskose unter Bedingungen leitet, bei denen der Film nicht der Spannung unterworfen wird, bis zumindest die Koagulation und Regenerierung im wesentlichen vollendet sind. Bei einer bekannten Methode zur Ausführung dieses Arbeitsganges wird der frisch extrudierte Film in spannungslosem Zustand auf einem wandernden Band gehaltert, welcher den Film durch ein Härtebad trägt, bis Koagulation und Regenerierung im wesentlichen vollständig sind. Da K oagulations-Regenerierungs-Bäder normalerweise korrodierend wirken, wird das wandernde Band aus einem geeigneten, nichtkorrodierenden Material gebildet, wovon ein mit Neopren bedecktes Gewebe ein Beispiel ist.

Bei einer anderen bekannten Methode wird die Viskose in einen mitströmenden Fluß von Härtungsflüssigkeit extrudiert, welche den Film während der Koagulation und Regenerierung transportiert und die Anwendung von Spannung auf den Film durch ein Mitschleppen mit der Flüssigkeit vermeidet. Diese Methode ist infolge der Schwierigkeiten bei der Einstellung und Regelung des Flüssigkeitsstromes und der Führung des frisch extrudieren Filmes schwierig durchzuführen.

Wenn der zellulosehaltige Film ein aus Viskose gebildeter Film aus regenerierter Zellulose ist, so ist es auch bekannt, die Zähigkeit des Films durch Verwendung einer Viskose zu steigern, welche einen höheren Polymerisationsgrad (D.P.-Wert) als den normalerweise benutzten aufweist, beispielsweise im Bereich von etwa 350 bis 600. Die Zähigkeit von Filmen aus regenerierter Zellulose kann auch gesteigert werden durch Verwendung einer Viskose mit einem höheren Salzindexwert (S.I.-Wert), als normalerweise angewandt wird, beispielsweise oberhalb 3,5, wenn es bevorzugt ist, die Viskose in ein Koagulationsbad zu koagulieren, welches Ammoniumsulfat enthält, mit nachfolgender Regenerierung in einem getrennten herkömmlichen Säureregenerierungsbad, um die Bildung von Wolken im Film zu vermeiden.

Mit der Steigerung der Zähigkeit von zellulosehaltigen Filmen wird die Neigung der Filme vermindert, während der Naßverarbeitung zu brechen, wodurch es möglich wird, dünnere Filme mit ähnlichen Geschwindigkeiten und in ähnlicher Weise herzustellen wie dickere Filme herkömmlicherer Zähigkeit. Ferner sind zähere zellulosehaltige Filme in trockenem Zustand dauerhafter als herkömmliche Filme und sind fähig, dem Abrieb und der Zerrung von Umwandlungsoperationen wie Beutelherstellung oder Bedrukken leichter standzuhalten.

Es wurde nunmehr gefunden, daß bei der Herstellung von zellulosehaltigen Filmen erhöhter Zähigkeit das frisch extrudierte zellulosehaltige Material bequem in spannungslosem Zustand durch Härtungsflüssigkeiten transportiert werden kann, indem es auf einem zuvor gebildeten, völlig gehärteten, zellulosehaltigen Film gehaltert wird, welcher gegenüber der Wirkung der Härtungs- und anderen Behandlungsflüssigkeiten inert ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Filmen aus regenerierter Zellulose oder Hydroxyäthyl-Zellulose, bei dem das gießbare und härtbare Ausgangsmaterial durch eine schlitzförmige öffnung auf der Oberfläche eines mitwandernden Trägerbandes extrudiert wird, dessen Oberfläche aus einem Zellulosederivat besteht, und der extrudierte, von dem Trägerband im spannungslosen Zustand getragene Film durch mindestens ein Härtungsbad geführt und in diesem gehärtet wird.

Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägerband verwendet wird, das ausschließlich aus einem Film aus vollständig gehärteter regenerierter Zellulose oder Hydroxyäthyl-Zellulose besteht.

ίο Der Ausdruck »Härten« bedeutet die Verfestigung des extrudierten härtbaren zellulosehaltigen Materials bis zu solchem Grad, daß der Film im wesentlichen undeformierbar ist, wenn man ihn den Spannungen unterwirft, welche normalerweise an zellulosehaltige

t5 Filme während des Naßgießens angelegt werden.

Vorzugsweise wird die Methode kontinuierlich

durchgeführt, wenn der frisch extrudierte Film aus . zellulosehaltigem Material mittels des Trägerfilms durch eines oder mehrere Bäder Härtungsflüssigkeit

so getragen wird. Der zellulosehaltige Trägerfilm kann entweder ein kontinuierlicher, wandernder Film sein, welcher frisch gegossen und völlig gehärtet worden ist und wahlweise gewaschen oder in anderer Weise gemäß herkömmlichen Arbeitsgängen behandelt, jedoch nicht

as getrocknet ist, oder er kann ein zellulosehaltiger Film sein, welcher getrocknet und entweder vor oder bei der Einführung in das Härtungsbad erneut benetzt worden ist.

Nachdem das Härten des gehalterten Films aus zellulosehaltigem Material auf dem Trägerfilm im wesentlichen vollständig ist, kann der gehärtete Film von dem Trägerfilm abgestreift werden, und jeder Film kann erforderlichenfalls getrennt weiterbehandelt werden, beispielsweise gewaschen, gereinigt und irgendwelchen anderen gewünschten Flüssigkeitsbehandlungen unterworfen, getrocknet und auf getrennte Rollen aufgewickelt werden. Der Trägerfilm kann entweder zum Wiedergebrauch als Trägerfilm oder zu einem normalen Endgebrauch für den Film getrennt gewaschen und getrocknet werden.

Wenn gewünscht, können der gehalterte Film und der Trägerfilm zusammen als eine Kombination durch mindestens eine weitere Flüssigkeitsbehandlungsstufe geleitet werden, woraufhin die Trennung und die Trocknung jedes Films getrennt folgt. Während des Durchganges der Kombination durch die Flüssigkeitsbehandlungsstufen können die Filme wenigstens einmal getrennt und wiedervereinigt werden.
Das härtbare zellulosehaltige Material kann beispielsweise Viskose sein, weiche durch Behandlung mit Koagulations- und Regenerierungsbehandlungsflüssigkeiten, entweder in einem Koagulations-Regenerierungs-Bad oder in einem getrennten Koagulationsbad mit nachfolgendem Regenerierungsbad unter Bildung regenerierter Zellulose gehärtet wird. Das härtbare zellulosehaltige Material kann aber auch beispielsweise ein Zellulosederivat wie Hydroxyäthyl-Zellulose sein, welches in einer alkalischen Lösung aufgelöst ist und durch Behandlung in einem Säurekoagulationsbad gehärtet wird.

Der erfindungsgemäß hergestellte zellulosehaltige Film kann aus demselben zellulosehaltigen Material oder aus einem verschiedenen Material wie der Trägerfilm bestehen.

Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Standard-Doppelband-Gießmaschine mit einem getrennten Härtungsbad geschaffen wird, wobei der Trägerfilm und der gehalterte

Film auf einer Maschine gegossen und die Kombination durch gemeinsame Fliissigkeitsbehandlungsbäder gemäß der herkömmlichen Doppelbandpraxis zur Trocknungsstufe geleitet werden können, wo die beiden Filme abgetrennt und getrennt getrocknet werden.¹ Beispielsweise ist die Erfindung insbesondere anwendbar auf die Herstellung eines zähen, aus regenerierter Zellulose bestehenden Films aus Viskose, wobei man Viskose unter Bildung eines völlig gehärteten Zelluloseträgerfilms in ein Koagulations-Regenerierungs-Bad extrudiert, den Trägerfilm in ein zweites Koagulations-Regenerierungs-Bad leitet, in welchem ein frisch extrudierter Film aus Viskose unmittelbar nach der Extrusion auf den Trägerfilm gelegt und gehärtet wird, wobei er in spannungslosem Zustand auf dem Trägerfilm gehalten wird, und man dann die noch in Kontakt befindliche Kombination durch die normalen Entschwefelungs-Wasch- oder andere Flüssigkeitsbehandlungsbäder zum Trockenzustand führt, wo sie voneinander getrennt und getrennt getrocknet werden. Nachdem der gehaltene Film gehärtet ist, kann er aber auch vom Trägerfilm abgestreift werden, und die beiden Filme können dann, nicht mehr miteinander in Berührung befindlich, durch die Flüssigkeitsbehandlungsbäder und dann zu getrennten Trocknungsstufen geleitet werden. Es werden so ein herkömmlicher Film aus regenerierter Zellulose (der Trägerfilm) und ein zäher Zellulosefilm auf einer Doppelband-Gießmaschine erzeugt, und zwar ohne die Schaffung nichtkorrodierender, endloser Spezialbänder und damit in Verbindung stehender Antriebsmechanismen und ohne die Schaffung fließender Flüssigkeitsströme und damit in Verbindung stehender Pumpmechanismen.

Der Zähigkeitsgrad des erfindungsgemäß hergestellten zellulosehaltigen Films kann weiter gesteigert werden, indem man ein zellulosehaltiges Material mit höherem Polymerisationsgrad verwendet. Beispielsweise ist es bei der Herstellung eines Films aus regenerierter Zellulose bevorzugt, daß die Zellulose in der Viskose einen Polymerisationsgrad (D.P.-Wert) im Bereich zwischen 350 und 600 besitzt, verglichen mit einem D.P.-Wert im Bereich zwischen 270 und 3C0, wie er gewöhnlich für die Zellulose in der Viskose bei der Herstellung herkömmlicher Filme aus regenerierter Zellulose angewendet wird.

Wenn ferner der zellulosehaltige Film ein Film aus zegenerierter Zellulose ist, welcher aus Viskose erzeugt wurde, so kann der Zähigkeitsgrad des Films weiter gesteigert werden, indem man eine Viskose mit einem höheren Salzindexwert (S.I.-Wert) als normal, beispielsweise 4,0 bis 4,5 verwendet und man die Viskose zuerst zur Bewirkung von Koagulation in ein Koagulatinnsbad extrudiert, welches Ammoniumsulfatlösung enthält, und man dann den koagulierten Film in ein Säureregenerierungsbad leitet, um das Härten zu vervollständigen. Die spezielle Koagulations-Regenerierungs-Arbeitsweise vermeidet die Bildung von Wolken im Film, welche sonst auftreten würden, wenn man Viskose mit einem solch hohen S.I.-Wert verwendet. Der S.I.-Wert von Viskose, welche bei der herkömmlichen Herstellung von Zellulosefilm verwendet wird, liegt gewöhnlich im Bereich zwischen 2,8 und 3,1.

Zähe Filme aus Hydroxyäthyl-Zellulose können auch erfindiingsgemäß erzeugt werden, indem man Hydroxyäthyl-Zellulose in Lösung in kaustischem Alkali in ein Säurekoagulationsbad extrudiert und den Film während der Koagulation in spannungsfreiem Zustand auf einem wandernden, vorgeformten, völlig ausgehärteten Trägerfilm aus Hydroxyäthyl-Zellulose halten.

Da die erfindungsgemäß hergestellten zellulosehaltigen Filme zäher sind, ist es möglich, dünnere Filme, beispielsweise mit einer Dicke von 0,013 mm, bei hohen Geschwindigkeiten (beispielsweise 150 m je Minute) herzustellen, was den für Filme normaler Dicke, das ist 0,020 mm, verwendeten entspricht, ίο wobei das Minimum an Brüchen des Gelfilmes während der Herstellung auftritt. Ferner sind die zähen Filme dauerhafter und in der Lage, Umwandlungsoperationen leichter standzuhalten als Filme der gleichen Dicke.

Im folgenden sei eine beispielhafte Beschreibung ■ gegeben, welche das erfindungsgemäße Verfahren weiter veranschaulicht.

Beispiel'

Eine Standardviskose mit einem Salzindexwert von 3,0 und einem Gehalt an 6,0 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd und 9,0 Gewichtsprozent Zellulose, welche einen Polymerisationsgrad (D.P.-Wert) von 280 aufweist, wird durch eine schlitzförmige Form in ein herkömmliches Koagulations-Regenerierungs-Bad extrudiert, welches aus 12°/₀ Schwefelsäure und 10% Natriumsulfat besteht, wobei sich ein Film aus regenerierter Zellulose bildet. Der Film wird in vollständig regeneriertem Zustand aus dem Bad abgezogen, und eine Viskose mit einem Salzindexwert von 5,0 und einem Gehalt an 6,0 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd und 8,0 Gewichtsprozent Zellulose, welche einen D.P.-Wert von 400 aufweist, wird durch eine schlitzförmige Form auf die eine Oberfläche des Films extrudiert. Der Film wird bei einer Geschwindigkeit von 130. m je Minute in ein Koagulationsbad geleitet. welches eine 25 gewichtsprozentige, wäßrige Lösung von Ammoniumsulfat enthält, um die gehalterte Viskoseschicht zu koagulieren. Dann wird er in ein Regenerationsbad geführt, welches 12 Gewichtsprozent Schwefelsäure und 19 Gewichtsprozent Natriumsulfat enthält, um den Viskosefilm unter Bildung eines klaren.

regenerierten Zellulosefilms zu regenerieren, welcher noch durch den Träger aus regeneriertem Zellulosefilm gehaltert wird.

Die Kombination der Filme wird dann kontinuierlich durch herkömmliche Flüssigkeitsbehandlungsbäder geführt, um Waschen, Entschwefeln und andere Flüssigkeitsreinigungsbehandlung mit gelegentlicher Trennung und Wiedervereinigung der beiden Filme zu bewirken. Es wurde gefunden, daß die Filme erforderlichenfalls leicht trennbar sind. Schließlich werden die beiden Filme getrennt, durch Passieren über erhitzte Trocknungsrollen getrennt getrocknet und auf getrennte Rollen aufgewickelt.

Der Trägerfilm besitzt infolge der Auswahl der Größe der Schlitzform und anderer Gießbedingungen eine Dicke von 0,0216 mm in trockenem Zustand und weist die Eigenschaften eines in herkömmlicher Weise hergestellten Zellulosefilms auf. Der zweite Film, welcher aus der Viskose gebildet und auf dem Trägerfilm niedergeschlagen und regeneriert wurde, besitzt in

trockenem Zustand eine Dicke von 0.013 mm infolge der vorherigen Auswahl des Formschlitzes und der Gießbedingungen. Es wurde gefunden, daß dieser zweite Film in der Lage ist, Filmumwandlungsopera-

tioncn wie Beutelherstellung ohne übermäßige Brüche standzuhalten.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Filmen aus regenerierter Zellulose oder Hydroxyäthyl-Zellulose, bei dem das gießbare und härtbare Ausgangsmaterial durch eine schlitzförmige öffnung auf die Oberfläche eines mitwandernden Trägerbandes extrudiert wird, dessen Oberfläche aus einem Zellulosederivat besteht, und der extrudierte, von dem Trägerband im spannungslosen Zustand getragene Film durch mindestens ein Härtungsbad geführt und in diesem gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägerband verwendet wird, das ausschließlich aus einem Film aus vollständig· gehärteter regenerierter Zellulose oder Hydroxyäthyl-Zellulose besteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der¹ das Trägerband bildende Film unmittelbar vor seiner Verwendung als Trägerband kontinuierlich hergestellt und gehärtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig zwei Filme hergestellt und gehärtet werden, von denen der eine nach seinem Härten als Trägerband für das Gießen des anderen Filmes dient.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filme nach dem Härten des zweiten Filmes gemeinsam durch weitere Behandlungsstufen geleitet und dann voneinander getrennt und gesondert weiterbehandelt, getrocknet und aufgewickelt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial für das Gießen des Filmes Viskose mit einem Salzindex im Bereich zwischen 4,0 und 4,5 oder Viskose, deren Zellulose einen Polymerisationsgrad im Bereich zwischen 350 und 600 aufweist, verwendet wird.