DE1669494C3 - Verfahren zur Herstellung von Polynosefasern - Google Patents

Description

lisationsgrad und der ausgeprägten Fibrillenstruktur beruhen, die sich bei der langsamen Fällung uad Regenerierung der in ein Fällungsbad extrudierten Viscose und bei der anschließenden staiken Streckung der Faser ausbilden. Man kann jcd _;ch annehmen, daß die erfindungsgemäß aus dem Fällungsbad entfernten und in das zweite Bad mit einer geringeren Konzentration an Zinksulfat, Natriumsulfat und einer sehr geringen Konzentration an Schwefelsäure eingebrachten Fasern in ihrer äußeren Schicht durch das Alkali im Inneren der Fasern eine Quellung erleiden, wodurch ihre stark orientierte Struktur gelockert wird. Hierbei werden Fasern mit ausgezeichneten Eigenschaften, beispielsweise einer hohen Zerfaserungsbeständigkeit und einer äußerst geringen Sprödigkeit erhalten, ohne daß die charakteristischen Merkmale 'der Polynosefasern verlorengehen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern sind nicht nur hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer Zerfaserungsbeständigkeit, sondern tuch hinsichtlich ihrer Alkalibeständigkeit und Anfärbbarkeit ausgezeichnet. Dieses sind wesentliche charakteristische Merkmale, der vorliegenden Erfindung.

Erfindungsgemäß kann hochwertiger, aber auch gewöhnlicher Zellstoff verwendet werden. Die Vorreife der Alkalicellulose wird bis zu dem gewünschten Polymerisationsgrad der Cellulose durchgeführt. Der Polymerisationsgrad der Cellulose in der Viskose liegt oberhalb 350, vorzugsweise zwischen 400 und 650.

Vom Standpunkt der guten Verspinnbarkeit beträgt die Viskosität der Viscose beim Spinnen vorzugsweise 100 bis 1000 Poise bei 2O⁰C, insbesondere 200 bis 600 Poise. Die Konzentration der Cellulose in der Viscoselösung hängt vom Polymensationsgrad der Cellulose ab und beträgt gewöhnlich 4 bis 8%. Die Alkalikonzentration in der Viscoselösung beträgt vorzugsweise 4 bis 5 %. Liegt die Alkalikonzentration oberhalb von 5%, so wird die erwünschte Konzentration an Schwefelsäure im Fällungsbad höher, wodurch die Quellung der Fasern im zweiten Bad vermindert wird. Der y-Wert der Viscose beim Verspinnen muß mehr als 55 betragen. Liegt der y-Wert unterhalb 55, so wird der entsprechende Wert der in das zweite Bad eingebrachten Fasern zu riiedrig, d. h. die; Menge an Cellulosexanthogenat in den Fäden nimmt ab, weshalb die Quellung der Fasern nicht mehr ausreichend ist. Der y-Wert der Viscose liegt vorzugsweise über 65.

Zur Erleichterung des Verspinnens und uir Verbesserung der Fasereigenschaften können der Viscose in Viscose lösliche, aber im Fällungsbad unlösliche oberflächenaktive Stoffe zugesetzt werden. Vorzugsweise werden oberflächenaktive Stoffe der allgemeinen Formel

RNH_x[(CH₂)_nCOOM]_m

in der R ein Alkylrest mit mehr als 8 Kohlenstoffatomen, M ein Wasserstoffatom, ein Alkalimetallatom oder den Rest einer organischen Base bedeutet, m den Wert 1 oder 2 hat, η eine ganze Zahl von nicht über 2 ist, und χ den Wert 1 bzw. 0 hat, wenn m den Wert 1 bzw. 2 besitzt;

R — N — X —/N — X\— N-R'

I I

Y\ ν / v"

in der X einen Alkylenrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, mindestens einer der Substituenten Y, Y' und Y" den Rest (CH₂)BCOOM darstellt, während die restlichen Substituenten "Wasserstoffatome bedeuten, R und R' Alkylreste mit über 7 Kohlenstoffatomen, Acylreste oder Wasserstoffatome darstellen, wobei R und R' nicht gleichzeitig Wasserstoffatome sein können, und M ein Wasserstoff- oder ein Alkali-

• metallatom ist, m den Wert 0 hat oder eine positive ίο ganze Zahl ist, und η eine ganze Zahl von nicht über 2 bedeutet; oder

RCONXiCH^nCOOM

in der R einen gesättigten oder ungesättigten Kohlen-

wasserstoffrest mit 7 bis 17 Kohlenstoffatomen, X ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest, und M ein Wasserstoff oder ein Alkalimetallatom bedeutet, und η den Wert 1 oder 2 hat; verwendet.
Die Menge des zugesetzten oberflächenaktiven

Stoffes beträgt 0,05 bis 0,3%, bezogen auf das Gewicht der Viscose.

Die Konzentration der Schwefelsäure im Fällungsbad muß zwischen 8 und 25 g/l liegen. Liegt die Konzentration der Schwefelsäure unterhalb 8 g/l, so wird

das Spinnen schwierig, wogegen bei einer Schwefelsäurekonzentration von mehr als 25 g/l die Konzenration der an den aus dem Fällungsbad entfernten Fasern haftenden Schwefelsäure zu hoch wird, weshalb die Quellung der Fasern im zweiten Bad nicht

ausreichend ist. Die Zinksulfatkonzentration im Fällungsbad ist eines der wichtigsten Merkmale der

Erfindung. Diese Konzentration muß zwischen 0,05 und 1,5 g/l liegen.

Man nimmt an, daß das Zinksulfat die Ausbildung eines dünnen Films aus Zinkxanthogenat auf den Oberflächen der im Fällungsbad gebildeten Fasern bewirkt und daß der gebildete dünne Film die Diffusion der Säure in das Innere der Fasern steuert, wodurch die Quellung der Fasern im zweiten Bad mit Alkali bevorzugt im Inneren dieser Fasern erfolgt. Liegt die Konzentration an Zinksulfat unterhalb 0,05 g/l, so ist die Bildung des Zinkxanthogenatfilms unzureichend, und die Wirkung des zweiten Bades kommt nicht zur Geltung. Liegt andererseits die Zinksulfatkonzentration oberhalb 1,5 g/l, so nimmt der Youngsrhe Modul der erhaltenen Fasern ab.

Die geeigneten Natriumsulfatkonzentrationen liegen zwischen 10 und 150 g/l, und eine Konzentralion von wen.fe^r als 10 g/l ist vom wirtschaftlichen Standpunkt

unerwünscht. Liegt andererseits die Konzentration bei mehr als 150 g/l, so werden die Fasereigenschaften schlechter.

Die Temperatur des Fällungsbades liegt unterhalb 35°C, vorzugsweise unterhalb 25°C. Erhöht man die Temperatur auf mehr als 35"C, dann nimmt der y-Wert der Fasern im Fällungsbad übermäßig stark ab. Die Eintauchlänge des Fällungsbades hängt von der Zusammensetzung und der Temperatur des Fällungsbades, der Spinngeschwindigkeit u. dgl. ab und kann aus diesem Grund nicht eindeutig definiert werden. Vorzugsweise soll sie jedoch möglichst klehi sein.

Die aus dem Fällungsbad entfernten Fasern werden bei einem y-Wert von mehr als 40 in das zweite Bad

eingebracht, in dem die Konzentration der Schwefelsäure niedriger als 3 g/l, die des Zinksulfats zwischen 0,05 und 3 g/l und die Summe der Konzentrationer an Zinksulfat und Natriumsulfat zwischen 0,5 und

50 g/l liegt, worauf sie" in diesem Bad gereckt werden. Weichen die Konzentrationen an Schwefelsäure, Zinksulfät und Natriumsulfat im zweiten Bad von den vorstehend angegebenen Werten ab, so kann der Quelleffekt des zweiten Bades nicht ausreichend zur Geltung kommen, und der Zweck der Erfindung kann nicht erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird, da die Konzentration an Schwefelsäure im zweiten Bad sehr gering ist, die Quellung der Fasern übermäßig groß, wenn keine Salze im zweiten Bad vorhanden sind, weshalb die Eigenschaften der erhaltenen Fasern schlechter werden. Jedoch ist eine zu hohe Salzkonzentration nicht erwünscht, da der Quelleffekt von Alkalien dadurch vermindert wird. Erfindungsgemäß kommt es insbesondere auf die Wirkung des Zinksulfats im zweiten Bad an. Man nimmt an, daß das Zinksulfat neben einer Hemmung der Quellung auch die Zersetzung des Zinkxanthogenats an der Oberfläche der im Fällungsbad gebildeten Fasern steuert, um die Quellung der Fasern wirksam zu machen.

Die Temperatur des zweiten Bades liegt oberhalb 50^cC, vorzugsweise oberhalb 80⁰C.

Zur Förderung der Wirkung des zweiten Bades und um zu verhindern, daß die Fasern aneinanderhaften, kann man die aus dem Fällungsbad entfernten Fasern sofort mit einer verdünnten wäßrigen Lösung eines Schwermetallsalzes behandeln und dann in das zweite Bad einbringen. Als Schwermetallsalz verwendet man vorzugsweise Cadmiumsulfat oder Nickelsulfat. Die Konzentration des Schwermetallsalzes liegt vorzugsweise zwischen 0,2 und 1 g/l. Die Temperatur der wäßrigen Lösung des Schwermetallsalzes liegt vorzugsweise unterhalb der Raumtemperatur.

Die aus dem zweiten Bad entfernten Fasern werden, gegebenenfalls nach dem Zerschneiden, in das dritte Bad (Regenerierungsbad) eingebracht. Im dritten Bad werden die Fasern vollständig regeneriert. Als drittes Bad wird vorzugsweise ein wäßriges Bad verwendet, das 2 bis 15 g/l Schwefelsäure enthält und das bei einer Temperatur von mehr als etwa 80⁰C gehalten wird.

Erfindungsgemäß ist es möglich, Polynosefasern mit einer Naßfestigkeit von 3,4 bis 5 g/d, einem Naßmodul bei 5% Dehnung von 1,0 bis 2,0 g/d, einer Schiingenfestigkeit von 2,0 bis 4,0 g/d, einem Zerfaserungsgrad von weniger als 20 und einer Löslichkeit von weniger als 70%_in 2 n-Natriumhydroxydlösung bei 20° C nach der Äthanolyse zu erhalten.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen die Beziehungen zwischen der Konzentration der Schwefelsäure im zweiten Bad und den Fasereigenschaften.

Die F i g. 4 bis 6 zeigen den Zerfaserungszustand der Fasern.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen ist das Streckverhältnis als das Verhältnis der Länge der gestreckten Faser zu der ursprünglichen Länge in Prozent angegeben.

Beispiel 1

Alkalicellulose wurde in an sich bekannter Weise aus Holzzellstoff hergestellt. Nach dem Altern wurde die gebildete Alkalicellulose mit 57% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, in das Xanthogenat übergeführt. Das Xanthogenat wurde in verdünnter wäßriger Natriumhydroxydlösung gelöst, wobei eine Viskose mit 6,5% Cellulose (PoIymerisationsgrad 480) und 3,9% Gesamtalkali erhalten wurde. Die Viscose wurde dann filtriert, entlüftet und reifen gelassen, bis eine Viskosität von 320 Poise bei 20⁰C und em y-Wert von 81 erhalten wurde. Durch eine Spinndüse mit 12 000 öffnungen mit einem Durchmesser von jeweils 0,06 mm wurde die gebildete Viscose in ein Fällungsbad versponnen, das 15 g/l Schwefelsäure, 60 g/l Natriumsulfat und 0,6 g/l Zinksulfat enthielt und das auf einer Temperatur von 20⁰C gehalten wurde. Die aus dem Fällungsbad (Eintauchlänge 30 cm) entfernten Fasern wurden sofort in das zweite Bad, das 1 g/l Schwefelsäure, 15 g/l Natriumsulfat und 0,4 g/l Zinksulfat enthielt und das auf 90⁰C gehalten wurde, eingebracht und dann auf 250% gestreckt. Der y-Wert der in das zweite Bad eingeführten Fasern betrug 52. Die Spinngeschwindigkeit betrug 15 m/Min. Die aus dem zweiten Bad entfernten Fasern wurden in das dritte Bad eingebracht, das 5 g/l Schwefelsäure mit einer Temperatur von 85°C enthielt, um die Regenerierung zu vervollständigen, und dann einer Naßbehandlung in an sich bekannter Weise unterzogen.

Die Eigenschaften der so erhaltenen Fasern (A) sind in der nachstehenden Tabelle angegeben. Im Vergleich dazu sind die Eigenschaften von handelsüblichen Polynosefasern (B) und die Eigenschaften von Vergleichsfasern (C) angegeben, die in der gleichen Weise wie nach diesem Beispiel erhalten wurden, ausgenommen, daß die Konzentration der Schwefelsäure im zweiten Bad 10 g/I betrug.

Titer

Trok-

NaB-

Trok-

Naß

Trocken-

Schlin-

Naß

Naßfestig

Quellung

Farb-

Zerfase-

4)

Löslichkeit

ken-

fe-

ken-

deh

knoten-

gen-

modul

keit nach

in

stoff-

rungs-

5)

in

fe-

stig-

deh-

nung

festig-

festig-

bei 5%

Behand

Wasser

absorp-

grad

6)

2n-NaOH-

stig-

keit

nung

keit

keit

Deh

lung mit

tion

Lösung

keit

nung

5°/Jger

(2O0Q

NaOH-

nach der

Lösung

Äthanolyse)

(g/

(Sl

den)

den)

(Vo)

(%)

(g/den)

(B/den)

(g/den)

(g/den)

(V.)

(V.)

(%)

(A) 1,2

4,7

3,9

13

15

3,5

3,2

1,2

3,6

74

87

11 (Fig.

56

(B) 1,2

4,2

3,1

11

13

1,8

1,5

1,2

2,4

69

55

78 (Fig.

75

(C) 1,2

4,9

4,0

11

12

1,6

1,3

1,4

3,4

66

48

70 (Fig.

72

Anmerkungen

nuten zusammen mit Wasser in der lOOOOfachei

Zerfaserungsgrad: Anzahl der zweigartigen Fibrillen auf einer 1,5 mm langen Probefaser, die durch Zerschneiden der Fasern zu Stücken von 5 mm Länge und durch Mahlen der zerschnittenen Fasern mit einem Haushaltsmixer (320 Watt, 3000 U/Min.) über 15 Mi-Bedingungen dej Äthanolyse: 1 g Probefaser win in 100 cm³ einer ÄthanoHösung, die 5 Volumprozen einer 3,5-normalen wäßrigen HCl-Lösung bei 80°( enthält, 6 Stunden depolymcrisiert.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen die Eigenschaften de

nach diesem Beispiel erhaltenen Fasern, wobei aber die Konzentration 'der Schwefelsäure im zweiten Bad im Bereich von weniger als 10 g/l schwankte.

Die F i g. 4 bis 6 zeigen den Zerfaserungszustand der Fasern, die nach der Methode zur Bestimmung des Zerfaserungsgrades erhalten wurden.

Aus diesen Abbildungen geht hervor, daß die erfindungsgemäß erzeugten Fasern nicht so leicht zum Zerfasern neigen.

Beispiel 2

Es wurde die gleiche Viskoselösung wie im Beispiel 1 durch eine Spinndüse mit 12 000 Öffnungen mit einem Durchmesser von jeweils 0,06 mm in ein Fällungsbad versponnen, das 14 g/l Schwefelsäure, 75 g/l Natriumsulfat und 0,3 g/l Zinksulfat enthielt und das auf 20^cC gehalten wurde. Die aus dem

Fällungsbad (Eintauchlänge 30 cm) entfernten Fasern wurden sofort in das zweite, auf 9O⁰C gehaltene Bad eingebracht, das 1,5 g/l Schwefelsäure, 7,0 g/l Natriumsulfat und 0,3 g/l Zinksulfat enthielt, und auf 240% gereckt. Der y-Wert der in das zweite Bad eingebrachten Fasern betrug 53. Die Spinngeschwindigkeit betrug 15 m/Min. Die gestreckten Fasern wurden aus dem zweiten Bad entfernt und dann ohne Streckung durch ein Bad mit der gleichen Zusammensetzung

ίο und Temperatur wie das zweite geleitet, worauf sie durch ein drittes Bad mit 5 g/l Schwefelsäure, das auf 85° C erwärmt war, geleitet wurden, um die Regenerierung zu vervollständigen. Die Eigenschaften der so erhaltenen Fasern (A) sind in der nachstehenden Tabelle im Vergleich zu Fasern (B), die in der gleichen Weise wie in diesem Beispiel erhalten wurden, ausgenommen, daß das Fällungsbad kein Zinksulfat enthielt, angegeben.

Titer	Trocken festigkeit	Naß dehnung	Trocken knoten festigkeit	Schiingen festigkeit	Naßmodul bei 5% Dehnung	Farbstoff absorption	Zerfase- rungsgrad	Löslichkeit in 2n-NaOH- Lösung (2O0C)
								Äthanolyse
	(E/den)	(7o)	(g/den)	(g/den)	(g/den)	(·/.)		(°/o)

(A) 1,2

(B) 1,2

4,3 4,0

13
7

3,2
1,3

2,8
0,9

1,4
2,1

83 56

15
52

63

55

Beispiel 3

Alkalicellulose wurde in an sich bekannter Weise aus Holzzellstoff hergestellt. Nach dem Vorreifen wurde die gebildete Alkalicellulose mit 60% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, in das Xanthogenat übergeführt. Das Xanthogenat wurde in einer wäßrigen Natriumhydroxydlösung gelöst, wobei eine Viscose mit 5,5 % Cellulose (Polymerisationsgrad 550) und 3,4% Gesamtalkali erhalten wurde. Die Viscose wurde filtriert, entlüftet und reifen gelassen, wobei eine Viskosität von 390 Poise und ein y-Wert von 88 erhalten wurde. Durch eine Spinndüse mit 18 000 öffnungen mit einem Durchmesser von jeweils 0,06 mm wurde die Viscose in ein Fällungsbad versponnen, das 13 g/l Schwefelsäure, 65 g/l Natriumsulfat und 0,4 g/l Zinksulfat enthielt und das auf 21°C gehalten wurde. Die aus dem Fällungsbad (Eintauchlänge 35 cm) entfernten Fasern wurden sofort in das zweite Bad, das 0,8 g/l Schwefelsäure, 10 g/l Natriumsulfat und 0,5 g/l Zinksulfat enthielt und das auf 90⁰C gehalten wurde, eingebracht und dann auf 225% gestreckt. Der y-Wert der in das zweite Bad eingebrachten Fasern betrug 58. Die Spinngeschwindigkeit betrug 13 m/Min. Die aus dem zweiten Bad entfernten Fasern wurden in das dritte Bad eingebracht, das 5 g/l Schwefelsäure enthielt und auf 90° C gehalten wurde, um die Regenerierung zu vervollständigen.

Die Eigenschaften der so erhaltenen Fasern (A) sind in der nachstehenden Tabelle im Vergleich zu den Eigenschaften der Fasern (B) angegeben, die in der gleichen Weise wie nach diesem Beispiel erhalten wurden, mit der Abweichung, daß die Fasern aus dem Fällungsbad entfernt und in Luft regeneriert wurden, bis der y-Wert der Fasern 29 erreicht hatte, worauf sie in das zweite Bad eingeführt wurden, um sie auf 210% zu strecken.

Titer	Naß festigkeit (g/dcn)	Naß dehnung (g/den)	Trocken knoten festigkeit (g/den)	Schiingen festigkeit (g/den)	Naßmodul bei 5% Dehnung (g/den)	Farbstoff- absorption (0Z.)	Zerfase- rungsgrad	Löslichkeit in 2n-NaOH- Lösung (200Q nach der Äthanolyse (%)
(A) 1,2 (B) 1,2	3,9 4,1	16 12	3,8 2,0	3,3 1,0	1,1 1,3	90 59	8 34	59 67

509687/72

Beispiel 4

Alkalicellulose wurde in an sich bekannter Weise aus Holzzellstoff hergestellt. Nach dem Altern wurde die gebildete Alkalicellulose mit 60% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, in das Xanthogenat übergeführt. Dem Xanthogenat wurden 0,05% des Mononatriumsalzes der N,N'-Dioctyltriäthylentetraminessigsäure, bezogen auf das Gewicht der Viscose, eine wäßrige Natriumhydroxydlösung und Wasser zugesetzt, um eine Viscose mit 6,5% Cellulose (Polymerisationsgrad 490) und 4,1% Gesamtalkali zu erhalten. Die Viscose wurde filtriert, entlüftet und reifen gelassen, wobei eine Viscosität von 310 Poise und ein y-Wert von 87 erhalten wurden. Die Viscose wurde durch eine Spinndüse mit 12000 öffnungen mit einem Durchmesser von jeweils 0,06 mm

10

in ein Fällungsbad versponnen, das 13 g/l Schwefelsäure, 70 g/l Natriumsulfat und 0,6 g/l Zinksulfat enthielt und das auf 22° C gehalten wurde. Die aus dem Fällungsbad entfernten Fasern wurden sofort in das zweite Bad eingebracht, das 0,1 g/l Schwefelsäure, 2,0 g/l Natriumsulfat und 0,2 g/l Zinksulfat enthielt und das auf 90°C erwärmt war, und auf 255% gestreckt. Der y-Wert der in das zweite Bad eingebrachten Fasern betrug 59, und die Spinngeschwindigkeit betrug 23 m/Min. Die aus dem zweiten Bad entfernten Fasern wurden in das dritte Bad eingebracht, das 3 g/l Schwefelsäure enthielt und das auf 80° C erwärmt war, um die Regenerierung zu vervollständigen, worauf die Fasern in an sich bekannter Weise einer Nachbehandlung unterzogen wurden.

Die Eigenschaften der so erhaltenen Fasern sind in der nachstehenden Tabelle angegeben.

Titer Trocken- Naß- Trocken- Naß- Trocken- Schiin- Naß- Naßfestigkeit Färb- Zerfase- Löslichkeit in festigkeit festigkeit dehnung dehnung knoten- genzug- modul nach Be-

festigkeit festigkeit bei 5% handlung
Dehnung mit 5%iger
NaOH-Lösung

(g/den) (g/den) (·/.)

(Vo)

(g/den) (g/den) (g/den) (g/den)

stoff- rungsaosorpgrad
tion

(Vo)

2n-NaOH-Lösung(20°C) nach der
Äthanolyse

1,1 4,3

3,5

16

3,6

1,3

3,2

54

Beispiel 5

Eine in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhaltene Alkalicellulose wurde ohne Vorreife mit 65% Schwefelkohlenstoff, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, in das Xanthogenat übergeführt. Dem Xanthogenat wurden 0,1 % Natrium-N-lauryl-zS-iminopropionsäure, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, sowie eine wäßrige Natriumhydroxydlösung und Wasser zugesetzt, um eine Viscose mit 5,5 % Cellulose und 3,3% Gesamtalkali zu erhalten. Die Viskosität der Viscose betrug 280 Poise, der y-Wert 86 und der Polymerisationsgrad der Cellulose beim Spinnen 520. Die Viscose wurde in ein Fällungsbad versponnen, das 13 g/l Schwefelsäure, 70 g/l Natriumsulfat und 0,5 g/l Zinksulfat enthielt und das auf 20⁰C gehalten wurde; die gebildeten Fasern wurden aus dem Fällungsbad entfernt und sofort in ein zweites Bad eingebracht, das 0,3 g/l Schwefelsäure, 10 g/l Natriumsulfat und 0,2 g/l Zinksulfat enthielt und das auf 90⁰C erwärmt war, und dann auf 240% gestreckt. Die Spinngeschwindigkeit betrug 20 m/Min. Die aus dem

ao zweiten Bad entfernten Fasern wurden in das dritte Bad eingebracht, das 5 g/l Schwefelsäure enthielt und das auf 80° C erwärmt war, um die Regenerierung zu vervollständigen, worauf die Fasern in an sich bekannter Weise nachbehandelt wurden. Die Eigen-

schäften der so erhaltenen Fasern sind in der nachstellenden Tabelle angegeben.

Titer Trocken- Naß- Trocken- Naß- Trockenfestigkeit festigkeit dehnung dehnung knoten-

festigkeit

(g/den) (g/den) (V.) (V.) (g/den)

Schlingen- Naßmodul Faibzugfestigbei 5% stoff-

keit

(g/den)

Dehnung absorp- grad
tion

(g/den)

Zerfase- Löslichkeit in rungs- 2n-NaOH-

Lösung (2O⁰Cl nach der
Äthanolysü

(Vo)

4,7 4,0 13 15 3,9

3,6

1,3

56

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Dehnbarkeit und ihrer geringen Schiingenfestigkeit Patentansprüche: die Neigung, zu versprödes. Diese Sprödigkeit führt zu einer schlechten Verarbeitbarkeit beim Spinnen

1. Verfahren zur Herstellung von Polynose- und beim Weben, und die ßiegeabriebfestigkeit des fasern durch Verspinnen einer Viscose mit einer 5 Gewebes ist nicht ausreichend. Ein anderer Nachteil y-Zahl von mehr als 55, welche Cellulose mit einen» der Polynosefasem besteht darin, daß sie leicht zer-Polymerisationsgrad von mehr als 350 enthält, fasern, d.h., es bilden sich zweigartige Fibrillen auf in ein Fällbad, das praktisch frei von Formaldehyd der Faseroberfläche, wenn die Faser im nassen Zuist, das 8 bis 25 g/l Schwefelsäure, 0,05 bis 1,5 g/1 stand gerieben wird. Diese Erscheinung wird bei-Zinksulfat und 10 bis 150 g/l Natriumsulfat ent- xo spielsweise beim Färben des Gewebes beobachtet, hält und das auf einer Temperatur von weniger wodurch nicht nur der Farbton des gefärbten Geals 35° C gehalten wird, Entfernen der so erhaltenen webes beeinträchtigt wird, sondern auch Unannehm-Fasern bei einer y-Zahl von mehr als 40 aus dem lichkeiten beim Tragen entstehen.

Fällbad, anschließendes Verstrecken sowie Regene- Das andere Verfahren ist in der BE-PS 6 25 824 berieren der gestreckten Fasein, dadurch ge- J₅ schrieben; hierbei wird Viscose, die ein Modifiziekennzeichnet, daß man die aus dem Fällbad rüngsmittel, z. ß. ein Amin oder ein Polyalkylenoxid, entfernten Fasern bei einer y-Zahl von mehr als enthält, in ein Fällungsbad mit verhältnismäßig 40 durch ein zweites, auf mehr als 50° C gehaltenes niedrigem Salzgehalt versponnen. Die nach diesim Bad, das weniger als 3 g/l Schwefelsäure, 0,05 bis Verfahren hergestellten Fasern werden als Hoch-3 g/l Zinksulfat sowie Natriumsulfat enthält, 20 modulfasern (HWM-Fasern; Fasern mit hohem Naßwobei die Summe der Konzentrationen an Zink- modul) bezeichnet und unterscheiden sich im allgesulfat und Natriumsulfat zwischen 0,5 und 50 g/l meinen von Polynosefasem. Die charakteristischen liegt, führt und dabei verstreckt und schließlich Merkmale der Hochmodulfasern sind die ausreichend die restliche Regenerierung der verstreckten Fäden hohe Dehnbarkeit und die ausgezeichneten Querin einem dritten Bad vornimmt. 25 eigenschaften, wie die Schiingenfestigkeit; weiterhin

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- sind sie nicht spröde und haben nur eine geringe zeichnet, daß man die aus dem Fällbad entfernten Neigung zum Zerfasern. Hinsichtlich dieser Merkmale Fasern bei einer y-Zahl von mehr als 45 in das unterscheiden sie sich also von Polynosefasem. Die zweite Bad, in dem die Konzentration der Schwefel- Hochmodulfasern sind jedoch noch unbefriedigeni säure weniger als 2 g/l und die des Zinksulfats 30 hinsichtlich ihres Naßmoduls und ihrer Alkaiibe-0,1 bis 0,6 g/l beträgt und die Summe der Konzen- ständigkeit.

trationen an Zinksulfat und Natriumsulfat zwi- Bei den Polynosefasem wurden später verschiedene sehen 1 und 30 g/l liegt, bei einer Temperatur von Verfahren entwickelt, und als Ergebnis dieser Vermehr als 60°C einbringt. fahren sind bereits Polynosefasem mit verhältnis-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 mäßig guten Eigenschaften auf dem Markt. Jedoch zeichnet, daß man die aus dem Fällbad entfernten sind Polynosefasern noch unbefriedigend hinsichtlich Fasern mit einer verdünnten wäßvigen Lösung der Quereigenschaften der Fasern, wie die Schlingenvon Cadmiumsulfat oder Nickelsulfat behandelt festigkeit und die Zerfaserungsbeständ.gkeL

und dann in das zweite Bad einbringt. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der

40 Schaffung von_v Fasern mit einer hohen Knoten- und

Schlingenfestigkeiit, einer hohen Zerfaserungsbestän-

digkeit und einer ausgezeichneten Anfärbbarkeit, ohne

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- daß die charakteristischen Merkmale der Polynose-

stellung von polynosischen Fasern, nachfolgend als fasern verlorengehen.

Polynosefasern bezeichnet, mit einer hohen Festigkeit, 45 Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren

Knotenfestigkeit, Schiingenfestigkeit, einem hohen zur Herstellung von Polynosefasern durch Ver-

Naßmodul, einer hohen Zerfaserungsbeständigkeit spinnen einer Viscose mit einer y-Zahl von mehr als

und einer ausgezeichneten Anfärbbarkeit. 55, welche Cellulose mit einem Polymerisationsgrad

Die üblichen nach dem Viscoseverfahren herge- von mehr als 350 enthält, in ein Fällbad, das praktisch stellten Regeneratcellulosefasern besitzen viele Nach- 50 frei von Formaldehyd ist, das 8 bis 25 g/l Schwefelteile, zum Beispiel eine schlechte mechanische Festig- säure, 0,05 bis 1,5 g/l Zinksulfat und 10 bis 150 g/l keit im nassen Zustand, eine schlechte Alkalibe- Natriumsulfat enthält und das auf einer Tempeständigkeit und eine geringe Dimensionsstabilität. ratur von weniger als 35 C gehalten wird, Entfernen Deshalb wurden bereits viele Versuche gemacht, diese der so erhaltenen Fasern bei einer y-Zahl von mehr als Nachteile zu beseitigen und Viscosefasern mit ahn- 55 40 aus dem Fällbad, anschließendes Verstrecken sowie liehen Eigenschaften wie Baumwolle herzustellen. Regenerieren der gestreckten Fasern, das dadurch Hierbei unterscheidet man im allgemeinen zwei gekennzeichnet ist, daß man die aus dem Fällbad entGruppen von modifizierten Viscosefasern, den söge- fernten Fasern bei einer y-Zahl von mehr als 40 durch nannten Modalfasern. In der ersten Gruppe ist das ein zweites, auf mehr als 50⁰C gehaltenes Bad, das Verfahren nach der JA-PS 1 72 865 zu nennen, bei 60 weniger als 3 g/l Schwefelsäure, 0,05 bis 3 g/l Zinkdem Viscose, die Cellulose mit hohem Polymeri- sulfat sowie Natriumsulfat enthält, wobei die Summe sationsgrad enthält, in ein Fällungsbad mit niedriger der Konzentrationen an Zinksulfat und Natriumsulfat Säurekonzentration versponnen wird. Die nach diesem zwischen 0,5 und 50 g/l liegt, führt und dabei ver-Verfahren hergestellten Viscosefasern werden als Poly- streckt und schließlich die restliche Regenerierung der nosefasern bezeichnet. Polynosefasern zeigen einen 65 verstreckten Fäden in einem dritten Bad vornimmt. hohen Naßmodul und eine hohe Alkalibeständigkeit Man nimmt an, daß die Sprödigkeit und die Zer- und darüber hinaus eine hohe Dimensionsstabilität. faserungseigenschaften von Polynosefasern auf der Diese Fasern besitzen jedoch infolge ihrer geringen hohen molekularen Orientierung, dem hohen Kristal-