DE1771180A1 - Verfahren zur Herstellung von Papier oder Vliesstoffen aus Reyon nach dem Nassverfahren - Google Patents

Description

PATENTANWALT

MÜNCHEN-22 1771180

WIDEN MAYERSTR. S *.

17, Apr« 1968

TACHIKAWA HESBAROH INSTITUOiB

199, Nakanooho, Shirakawabashi Higashi 4-ohome, Sanjο, Higashiyama-Ku, Kyoto /Japan

Verfahren zur Herstellung von Papier oder Vliesstoffen aus Rayon nach den Nassverfahren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papier oder Vliesstoffen aus Rej'on nach den Nassverfahren.

deutsche Patentanmeldg.T J4 060 VIb/55i;

Die ehH»·« »»»»»+^Vfr betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Papier oder Vliesstoffen aus Reyon aus unvollständig regenerierten Visuosefäden. Bei dieses Verfahren ist die obere zulässige Grenze für den primären Quellwert 2400 £; denn, wie es in der Patentschrift heiest, wenn der primäre Quellwert über 2400 + li«gt, können die diepergierten Fäden in Wasser leicht in unendlichen Ausmasse quellen, es ist unmöglioh, das nasse Papierblatt ohne Schwierigkeiten abeueoheiden, und es findet ein langsanes Hindurohlaufen duroh da· Sieb der Papiermaschine statt.

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ORfGfNAL INSPECTED

Diese obere Orense läset eich folgendermaßen erklären: Un fasern mit hohem primäre» Quellwert su erhalten, muee die Säurekonsentratlon im Spinnbad niedrig sein) dann entwickelt aioh aber die innere Struktur der Fasern nicht in einem solohen Gradet dass sie sioh für die störungsfreie Papierherstellung eignen.

Es wurde nun gefunden, dass man regenerierte Fasern mit hohem P primärem Quellwert, nämlich einem Quellwert τοη 1900 bis 10 000, leicht und in einem stabilen Zustand erhalten kann, wenn man ein Spinnbad mit einer höheren effektiven Säurekon-Bentration verwendet. Aue diesen Fasern lässt sich ohne Schwierigkeiten Papier herstellen. Veiter wurde gefunden, dass das erhaltene Papier um so mehr einem Textilstoff ähnelt, je höher der primäre Quellwert der Fasern ist. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Papier oder Vliesstoffen aus Reyon nach dem Messverfahren, welches da- k duroh gekennseichnet ist, dass man in Wamser Stapelfasern dispergiert, dio aue stabilen, unvollständig regenerierten CeI-lulosefäden erhalten worden sind, welche einen primären Quellwert von 1900 bis 10 000 aufweisen und ihrerseits durch Verspinnen von Viscose duroh sine Spinndüse hergestellt worden eindy bei der die Spinnlöoher ein solches effektives Verhältnis von Länge eu Durchmesser aufweisen, dass der Barus-Effekt auf die Viscoselösung gering ist, worauf man aus der so erhaltenen Dispersion Papier oder einen Vliesstoff herstellt.

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Das erfindungsgenäee« Verfahren stellt eine Kombination der Herstellung τοη Reyon »it der Papierhereteilung dar. Wenn «an unvollständig regenerierte Fäden mit einem primären Quellwert von nehr ale 1900 verwendet, die durch Verspinnen von Vieooee von hoher Visooaltät und hoher γ-Zahl (vgl. Ullmanna Bnoyklopädie der technischen Chemie, 3.Aufl., Bd. 16, 1967, Seite 138, Abe. 1) in ein Spinnbad von niedriger Säurekonzentration hergestellt worden sind, erhält nan nach den Zereohneiden der Fäden und Dispergieren in Wasser auf der Siebmasohine einen Vliesstoff.

In allgeneinen haben die Fäden eine restliche γ-Zahl von 15 oder nehr, vorzugsweise von 15 bis 40.

Der prinäre Quellwert der unvollständig regenerierten Cellulosefäden wird folgendemaeeen beatimat: Sie Fäden (etwa 0,5 g, belogen auf trockene Cellulose) werden 5 Hinuten in destilliertes Wasser von 20° C getauoht. Die so erhaltenen gequollenen Fäden werden 3 Minuten alt einer Kraft von 1000 G zentrifugiert, worauf nan das Gewicht (V) der mit Wasser extrahierten Fäden beetinnt. Dann werden die Fäden in Ofen getrocknet, und da« Gewicht (Wp) der ofengetrockneten Fäden wird beetinnt. Der prinäre Quellwert wird aus der folgenden Gleichung berechnet

-S- χ 100 t · prinärer Quellwert. D

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BAD ORIGINAL

Dieser teohnisohe Fortschritt wird besondere bei Verwendung der in neuerer Zeit entwickelten Glas- oder Porzellanspinndüsen anstelle der üblichen Metallepinndüsen erzielt. Die Ureaohe für diese Überlegenheit der Glas- oder PorzellanspinndUsen lässt sioh folgendermassen erklären:

Gewisse Arten von Flüssigkeiten mit hoher Viscosität, zu denen auch Visooselösungen zählen, dehnen sich bein Strang-P pressen aus einer Kapillare im Querschnitt aus. Diese Erscheinung, dass der Durohmesser des ersponnenen Fadens grosser 1st als derjenige des Spinnloches, wird als Barus-Effekt bezeichnet. Ferner wurde gefunden, dase der Grad der Quersohnittsausdehnung der Vieooeelöeung umgekehrt zu dem Verhältnis von Länge zu Durohmesser der Kapillare variiert.

Bei einer normalen Glassplnndüse beträgt das Verhältnis von Länge su Durchmesser der einseinen Spinnlöcher im allgemeinen 20 bis 30, während die effektive Spinnloohlänge bei Metallspinndüsen im allgemeinen nur etwa doppelt so gross ist wie der Spinnlochdurohmesser. Infolgedessen dehnen sich Vlscosefäden, die aus normalen Glasspinndüsen ersponnen werden, im Querschnitt weniger stark aus als solche, die mit den üblichen Netallspinndüsen ersponnen werden. Daher können bei der Glaaspinndüse die Spinnlöoher in engeren Abständen voneinander angeordnet werden als bei der Metallspinndüee.

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BAD OBJQINAL

Bei» laeeepinnen hält das ersponnene fadenkabel nach seine» Austritt aus der Spinndüse bein Durchgang durch das Spinnbad eine gewisse Menge Spinnflüssigkeit eurüok. Pas zurückgehaltene Volumen der Spinnflüssigkeit ist proportional zu der tatsächlichen Oberfläche der Spinndüse, in die die Gesamtzahl der Spinnlöcher eingebohrt ist. Daher hält ein Fadenkabel, das aus einer normalen Glasspinndüße ersponnen ist, weniger Spinnbadflüaaigkeit zurück als ein Fadenkabel, das durch eine herkömmliche Metallspinndüse ersponnen worden ist, wenn beide Spinndüsen die gleiche Anzahl von Spinnlöohern aufweisen. Infolgedessen ist beia Spinnen in ein Spinnbad mit der gleiohen Säurekonzentration die effektive Menge der Spinnflüssigkeit je Faden im Falle einer normalen Glasspinndüse erheblich geringer als im Falle der herkömmlichen Metallspinndüse. Dies ist die Ursache dafür, dass man unvollständig regenerierte Fäden mit eines höheren primären Quellwert bei Verwendung eines Spinnbadee ait der gleichen Säurekonzentration ohne Schwierigkeiten in einen stabilen Zustand mit Hilfe einer normalen GlaeapinndÜB·, nicht aber Bit Hilfe der herkömmlichen Metallspinndüee erhalten kann. Aus den so gewonnenen Fasern lässt sich in der Siebmaschine leicht ein Papier herstellen, das wie ein Textilstoff aussieht.

Obwohl der oben beschriebene technische Fortschritt bei Terwendung einer normalen Glaaspinndüat ersielt wird, 1st die Glaaspinndttse keine unbedingt erforderliche Voraussetzung für.

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BAD ORIGINAL

die !Durchführung dee erfindungagenäseen Verfahrens. Bei des erfindungsgenässen Verfahren kann jede Spinndüse verwendet werden, die zu einen geringen Barue-Bffekt auf die ViscoselUBung führt. Vorzugsweise verwendet «an bei den erflndungsgenässen Verfahren eine Spinndüse, bei der daa effektive Verhältnie von Länge au Durohneeeer der Spinnlöoher «ehr ale 5 beträgt.

P Haoh dem Austragen aus den Spinnbad sinkt der prinäre Quellwert der unvollständig regenerierten Fäden infolge der Wirkung der noch auf den Fäden verbleibenden sauren Spinnflüssigkeit ab« Um dieses Absinken des primären Quellwertee au verhindern, wird die saure Spinnflüssigkeit vorzugsweise aus den Fäden ausgewaschen, indem die Fäden bei einer Temperatur unter 35° C diaroh eine NatrlunsulfatlBsung geführt werden. Die Konsentration der Hatriuaeulfatlöeung soll über 50 g/1 gehalten werden» da die Fäden sonst aaelnanderkleben können und sieh eine hin-

\ reiohende Verteilung der aus ihnen geschnittenen Stapelfasern nicht erreichen läset.

Beispiel 1

Tisooee nit einen D.P. (DurohBohnittepolvnerleatlonsgrad) von 460» einer γ-Zahl von 60 und einer naoh der Hethode der fallenden Kugel beetianten Vieooeität von 270 Sekunden wird aus einer Glas spinndüse, bei der das Verhältnis tob Ling· su Durohneeetfr 20 beträgt, In ein Spinnbad versponnen, da« 16 g/l

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BAD OWQINAL

Schwefelsäure, 0,4 ff/1 Slaksvlfat WtA W g/l Iateittseulfat enthält und ein· xeaperatur τοη 16° 0 aufweist. Die Verweilseit ία Spinnbad beträgt 1,5 Sekunden» und san erhält unvollständig regenerierte fäden Bit einer restlichen γ-Zahl von und eine« primären Quellwert τοη 2050 H, Diese !fäden werden in ungetrocknete» Zustande su Stapelfasern sersohnitten, die sofort in Wasser dispergiert und su eines Papierblatt verfornt werden. Bas nasse Blatt wird kontinuierlich gebleicht und getrocknet, aber nicht gepresst* Der so erhaltene Vliesstoff weist den Fall τοη leichter Gase oder Krepp auf. Die Kennwerte des Produktes ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle.

Beispiel 2

Viscose alt eines D.P. τοη 650, einer γ-Zahl τοη 65 und einer naoh der Methode der fallenden Kugel bestisaten Visoosität τοη 490 Sekunden wird aus einer Glasspinndttee, bei der das Verhältnis τοη Länge tu Durchmesser 20 beträgt, in ein 30° 0 ' war» β β Spinnbad Tersponnen, das 14 g/l Schwefelsäure, 0,6 g/l Zinkeulf at und 60 g/l latriussulfat enthält. Man erhält un-Tollständig regenerierte fäden Bit einer restlichen γ-Zahl τοη 24 und eines prlatren Quellwert τοη 3100 £. Diese fäden werden in ungetrocknetes Sustande «u Stapelfasern zerschnitten, die sofort in Vasser dispergiert und su eines Papierblatt Terforst werden. Das nasse Blatt wird gebleicht und naoh aäs-

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BAD

eigen Terpreeeen unter eines Druck von 20 kg/on getrocknet* Der so erhaltene Vliesstoff weist den Tall eines glatten Gewebe β auf. Die Kennwerte dieses Produktes ergeben sich aus der naohfolgenden Tabelle.

Beispiel 3

Die in Beispiel 2 verwendete Viscose wird in ähnlicher Weise in ein 30° C warneβ Spinnbad versponnen, das 13 g/l Schwefel-

* säure, 0,7 g/l Zinkeulfat und 60 g/l Natriumsulfat enthält. Man erhält unvollständig regenerierte Fäden nit einer restlichen γ-Zahl von 29 und einen priaären Quellwert von 6190 %. Diese fäden werden in ungetrooknetem Zustande eu Stapelfasern aersohnitten, die sofort in Wasser dispergiert und zn einen Papierblatt verforat werden. Das nasse Blatt wird gebleicht und naoh nässigea Yerpressen unter einen Druck von 15 kg/on getrooknet. Der so erhaltene Vliesstoff weist den lall von Baunwollflanell auf. Die Kennwerte dieses Produktes ergeben

* sich aus der nachfolgenden Tabelle.

Beispiel 4

Die in Beispiel 2 verwendete Viscose wird in ähnlicher Weise in ein 30° 0 vanes Spinnbad versponnen, das 12 g/l Schwefelsäure, 0,8 g/l Sinksulfat und 80 g/l Natriumsulfat enthält. Man erhält unvollständig regenerierte Fäden nit einer restlichen γ-Zahl von 33 und einen primären Quellwert von 9200 £.

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Diese Fäden werden in ungetrocknetem Zustande zu Stapelfasern zerschnitten, die sofort in Wasser dispergiert und zu einem Papierblatt verformt werden. Das nasse Blatt wird gebleicht und nach massigem Vorpressen unter einem Druck von 5 kg/cm getrocknet. Der so erhaltene Vliesstoff weist den Fall eines Handtuchstoffee auf. Die Kennwerte dieses Produktes ergeben sich aus der nachfolgenden Tabelle.

Beispiel 5

Die in Beispiel 2 verwendete Viscose wird in ein 50° C warmes Spinnbad von niedriger Säurekonzentration versponnen, das 13,3 g/l Schwefelsäure, 0,6 g/l Zinksulfat und 60 g/l Natriumsulfat enthalt. Man erhält unvollständig regenerierte Fäden alt einer restlichen γ-Zahl von 26 und einem primären Quellwert von 3300 Jf. Ähnliche Fäden werden unmittelbar nach ihrem Austritt aus dem Spinnbad in einer wässrigen Lösung, die 100 g natriumsulfat je Liter enthält und eine Temperatur von 15° C aufweist, behandelt. Dar primäre Quellwert der so behandelten, unvollständig regenerierten Fäden beträgt 4400 £, während er ohne diese Nachbehandlung nur 3300 # beträgt.

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	2	Γ»	'50	,8	1771180
1	30	6	2		4
20	2,		0		"Ό
%ο	0,		H	5	1,5
J,5	9	i	20	1,0
3	12		.<	24
11	7.			28
■ι 5			ι,6

Beispiel

Flächengewicht, g/m Reisslänge (trocken), km Reiselänge (nase), km Bruchdehnung (trocken), % Bruchdehnung (nass), f» Steifheit nach Clark (WL³)

Die oben angegebene Reisslänga iet der Hittelwert aue dem in Haachinenrichtung und dorn in Querrichtung bestimmten Wert.

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Claims (4)

1. Tachikawa Research
   Institute

   Patentansprüche

   Verfahren sur Herstellung von Papier oder Vliesotoffen aus * Reyon nach dem Nassverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man in Wasser Stapelfasern diepergiert, die aus stabilen, unvollständig regenerierten Cellulosefäden erhalten worden sind, welche einen primären Quellwert von 1900 bis 10 000 aufweisen und ihrerseits durch Verspinnen von Viscose durch eine Spinndüse hergestellt worden sind, bei der die Spinnlöcher ein solches effektives Verhältnis von Länge zu Durchmesser

   ■ν

   aufweisen, dass der Barus-Effekt auf die Viscoselo'sung gering ist, worauf nan aus der so erhaltenen Dispersion Papier oder einen Vliesstoff herstellt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet_f dass man eine Spinndüse verwendet, bei der das effekte Verhältnis von Länge zu Durchmesser der Spinnlöcher mehr als 5 beträgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unvollständig 3?egenerierten Celluloseiäden durch Verspinnen γόη-Viscose »it einem D.P. von mehr als 450, hoher Visco-

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   BAD

   Al

   eität und hoher γ-Zahl in eine wässrige Spinnlösung mit einer Temperatur von 15 bis 35° C hergestellt werden, die 8 bie
   18 g/l Schwefelsäure, 0,2 bis 1,0 g/l Zinksuifat und 20 bis
   100 g/l Natriumsulfat enthält.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 big 3» dadurch gekennzeichnet:, dass die eraponnenen Fäden unmittelbar nach ihrom Austritt aus den* Spinnbad durch eine wässrige Lösung von weniger ala 55° C geführt werden, die mehr als 50 g/l natriumsulfat enthält.

   5· Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daaE--die unvollständig regenerierten Cellulosefäden mittels einer
   Glasspinndüse ereponnen werden.

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