DE2034012B2 - Verfahren zur herstellung von faeden mit hohem nassmodul aus regenerierter cellulose - Google Patents
Verfahren zur herstellung von faeden mit hohem nassmodul aus regenerierter celluloseInfo
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Description
In der Patentanmeldung P 19 46 998.8 ist ein Verfahren
zur Herstellung von Fäden mit hohem Naßmodul aus regenerierter Cellulose durch Spinnen einer Viskose
mit einem Gehalt von 5—7% Cellulose, 5—7% Ätznatron sowie, jeweils bezogen auf Cellulose,
36—40% Schwefelkohlenstoff und 1-4% eines der Viskose erst kurz vor dem Verspinnen zugegebenen
Modifizierungsmittels in ein Spinnbad, welches Natriumsulfat, 40—60 g/l Zinksulfat sowie eine geringfügig
über dem Punkt, ab welchem ein klunkerfreies Spinnen möglich ist, liegende Schwefelsäurekonzentration von
etwa 7°/c enthält. Abziehen der koagulierten Fäden und
Strecken der Faden um mindestens 100% in einem bei einer Temperatur von 85—95°C gehaltenen Streckbad
beschrieben, wobei man eine Viskose mit einem Spinngammawert von 50—68 und einer Spinnviskosität
von 50—120 Kugelfallsekunden verwendet, zu deren Herstellung von einem Zellstoff mit einem a-Cellulosegehalt
von weniger als 95% ausgegangen werden kann, man die Viskose unter Verwendung von Viellochdüsen
mit mehr als 30 000 Spinnlöchern pro Düseneinheit verspinnen kann und man ein Spinnbad mit einer
ίο Natriumsulfatkonzentration von 60—110 g/l und einer
Temperatur von 36—45°C verwendet.
Bei dem Verfahren nach der Hauptpatentanmeldung werden gute technologische Fasereigenschaften erreicht,
wobei die Kennwerte etwa in folgender Größenordnung liegen: Reißfestigkeit kond. 4,6—5,0 p/
den, Reißfestigkeit naß 2,8—3,1 p/den, Reißdehnung kond 11 —13%, Reißdehnung naß 13—15%, Naßmodul
13—15 p/den, Schiingenfestigkeit 2,0—2,2 p/den. Bei
dem Verfahren nach dem Stammpatent treten auch keine nennenswerten, qualitätsmindernden Spinnfehler
auf, wie z. B. Verklebungen von Einzelfasern, Viskosebatzen oder Langfasern als Folge von Fadenrissen
während der Verstreckung. Das Fasermaterial ist deshalb zum Spinnen feiner Garne gut geeignet.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens nach der
Hauptpatentanmeldung und hat insbesondere zum Ziel, die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses zu
erhöhen und die Fasereigenschaften weiter zu verbessern. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch eine oder
mehrere der folgenden Maßnahme(n):
a) daß ein Streckbad mit den gleichen Komponenten, wie im Spinnbad enthalten, verwendet wird, wobei
die Konzentration dieser Komponenten im Streckbad der ihrem Ein- und Ausschleppen durch das
Spinnkabel sich ergebenden Gleichgewichtskonzentration entspricht;
b) daß eine hemicellulosehaltige Viskose verwendet wird, wobei zum Lösen des Xanthogenates
hemicellulosehaltige Natronlauge verwendet wird, in einem Maß, daß die Menge der Hemicellulose in
der regenerierten und getrockneten Faser höchstens 10% beträgt;
c) daß ein Spinnbad mit einem Gehalt von 1—4 g/l Formaldehyd verwendet wird.
Durch das Ein- und Ausschleppen von Spinnbadkomponenten in und aus dem Streckbad über das
Spinnkabel, welches bei seinem Eintritt in das Streckbad einen höheren Quallungszustand hat als beim Verlassen
desselben, kommt es, wenn verdünnte Schwefelsäure oder eine sehr verdünnte Spinnbadlosung ursprünglich
vorgelegt wurde, allmählich zu einer Anreicherung der Spinnbadkomponenten im Streckbad. Im Gegensatz zu
den in der Literatur enthaltenen Empfehlungen, daß das Streckbad weitgehend verdünnt sein soll, liegt der
vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß sich der — ohne zusätzliche Maßnahmen — im
Streckbad von selbst einstellende Gleichgewichtszustand der Spinnkomponenten belassen werden kann,
ohne daß die Fasereigenschaften verschlechtert werden bzw. andere Nachteile auftreten. Bei dem sich
einstellenden Gleichgewichtszustand beträgt erfindungsgemäß die Schwefelsäurekonzentration
15—35 g/l, während die Konzentrationen des eingeschleppten
Natrium- und Zinksulfates höher als die entsprechenden Konzentrationen des Spinnbades sind.
Eine solche Gleichgewichtsfahrweise ist vom Standpunkt einer wirtschaftlichen Rückgewinnung der
Spinnbadkomponenten aus dem Streckbad sehr vorteilhaft.
Die zweite erfindungsgemäß vorgeschlagene Maßnahme, die vor allem auf eine Erhöhung der
Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses abzielt, beruht auf der Erkenntnis, das es nicht notwendig ist, als
Ausgangsmaterial für die Viskoseherstellung hochreine Cellulosen zu verwenden. Während viele, zum Stand der
Technik gehörende Vorschläge Ausgangsstoffe mit einem Reinheitsgrad von mindestens 95% Alphacellulose
vorschreiben, wurde schon beim Verfahren nach dem Stammpatent die Erfahrung gemacht, daß der Alphacellulosegehalt
weniger als 95% betragen kann. Nun wurde gefunden, daß bei der erfindungsgemäßen Weiterbildung
des Verfahrens nach dem Stammpatent auch hemicellulosehaltige Viskose mit Vorteil eingesetzt
werden kann, wobei die zum Lösen des Xanthogenates verwendete Natronlauge, mit der sonst als Abfallprodukt
geltenden Hemicellulose versetzt werden kann; es kommt beim Spinnen und Regenerieren zu einem
Einbau der Hemicellulose in die Faser; diese kann bis zu 10% Hemicellulose enthalten, ohne daß ihr Charakter
als Hochmodulfaser beeinträchtigt wird.
Die dritte Modifikation des Verfahrens nach dem Hauptpatent, auf die sich die vorliegende Erfindung
bezieht, ist ein Zusatz von relativ geringen Formaldehydmengen zum Spinnbad. Dadurch wird eine merkliche
Erhöhung des Naßmoduls ohne Verschlechterung der übrigen Faserdaten bewirkt. Die Formaldehydkonzentration
im Spinnbad soll 1,0—4,0 g/l, vorzugsweise 2,0—3,0 g/l betragen. Bei einem Zusatz von 3,0 g/l
Formaldehyd zum Spinnbad wird unter Konstanthaltung aller übrigen Spinnbedingungen der Naßmodul
von durchschnittlich 14,0 p/den auf durchschnittlich 18,0 p/den erhöht. Eine Ausflockung von Reaktionsprodukten
des Formaldehyds mit Schwefelwasserstoff, ein Nachteil, der beim Formaldehydspinnen oft beobachtet
wurde, tritt beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht ein, weil die verwendeten Formaldehydmengen sehr
gering sind im Vergleich zu den in der Literatur beschriebenen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:
Die textilphysikalischen Eigenschaften, die als Qualitätsmerkmale
verwendet werden, sind die Reißfestigkeit, die Reißdehnung der Fasern im konditionierten
und nassen Zustand, der Naßmodul und die Schiingenfestigkeit. Der Naßmodul wurde nachfolgender Formel
berechnet:
NM =
P
~Td
20
(P = Zugkraft bei 5% Dehnung. Td = Titer in den).
Die Schiingenfestigkeit wurde auf den einfachen Titer bezogen.
Viskosezellstoff mit 93% Alphacellulose wurde mit Maischlauge, welche 240 g/l Ätznatron enthielt, bei
350C unter Umrühren alkalisiert. Die Zugabe des Zellstoffes und die Entnahme der Maische über eine
Pumpe erfolgte kontinuierlich. Die Maische wurde zu einem Alkalicellulosevlies mit 33% Cellulose und mit
17% Ätznatron abgepreßt. Das Alkalicellulosevlies wurde zerfasert. Die Alkalicellulose wurde bei einer
Temperatur von 30° C abgebaut, so daß die Kupferviskosität der Cellulose vor der Sulfidierung 160 mp
betrug. Durch Zugabe von 38% CS2, bezogen auf Cellulose, wurde unter Umwälzen des Gutes in einer
Simplex-Maschine bei 28°C 2 Stunden lang sulfidiert. Das Xanthogenat wurde mit einer verdünnten Ätznatronlösung
zu einer Viskose mit 6% Cellulose, 6% NaOH und 36% CS2, bezogen auf Cellulose, gelöst Die
Viskose wurde zweimal filtriert und entlüftet. Der Viskose wurden 3%, bezogen auf Cellulose, eines eine
ίο Mantelstruktur bewirkenden Modifizierungsmittels zudosiert.
Die Viskose wurde auf einen Spinngammawert 57 nachgereift. Die Viskosität betrug während des
Verspinnens 80 Kugelfallsekunden. Die Viskose wurde in ein Spinnbad mit folgender Zusammensetzung
gesponnen: 67 g/l H2SO4, 80 g/l Na2SO4, 55 g/l ZnSO4.
Die Spinnbadtemperatur betrug 400C. Der koagulierte und teilweise regenerierte plastische Fadenstrang
wurde über eine Galette in ein Zweitbad, welches die Spinnbadkomponenten in der sog. Gleichgewichtskon-
jo zentration. das ist ca. 30 g/l H2SO4, 100 g/l Na2SO4 und
60 g/l ZnSO.», enthielt und dessen Temperatur 950C war,
geführt und dort zwischen der ersten Galette und einer zweiten Galette um 127% verstreckt. Der Endabzug
betrug 27 m/min. Das Spinnkabel wurde zu Stapeln von 40 mm Länge geschnitten, welche in verdünnter
Schwefelsäure vollständig regeneriert, hierauf mit Heißwasser säurefrei gewaschen, mit verdünnter
Natronlauge entschwefelt, abermals ausgewaschen, mit verdünnter Natriumhypochloritlosung gebleicht, aber-
J0 mais ausgewaschen, aviviert, abgepreßt und getrocknet
wurden.
Textile Daten: Reißfestigkeil kond. 4,6 p/den, Reißfestigkeit
naß 2,8 p/den, Reißdehnung kond. 13%, Reißdehnung naß 15%, Naßmodul 14,5 p/den, Schtingenfestigkeit
2,0 p/den.
Die Viskosehcrstellung, der Spinnprozeß und die
Nachbehandlung wurden analog wie im Beispiel 1 vorgenommen, jedoch wurde zum Lösen des Cellulosexanthogenates
eine Löselauge verwendet, die 30 g/l Hemicellulose enthielt. Der Hemicelluloseanteil in der
regenerierten und getrockneten Faser betrug 10%.
Textile Daten: Reißfestigkeit kond. 4,3 p/dcn. Reißfcstigkeit naß 2,4 p/den, Reißdehnung kond. 12,5%,
Reißdehnung naß 14%, Naßmodul 13,5 p/den, Schlingenfestigkeit 1,9 p/den.
Die Viskoseherstellung, der Spinnprozeß und die Nachbehandlung wurden analog wie im Beispiel 1
vorgenommen, jedoch enthielt das Spinnbad zusätzlich 3,0 g/l Formaldehyd.
Textile Daten: Reißfestigkeit kond. 4,6 p/den, Reißfc-
S5 stigkeit naß 2,9 p/den, Reißdehnung kond. 11%,
Reißdehnung naß 12%, N£ßmodul 17,8 p/den. Schlingenfestigkeit 2,1 p/den.
6ο Die Viskoseherstellung, der Spinnprozeß und die
Nachbehandlung wurden analog wie im Beispiel 1 vorgenommen, jedoch enthielt das Spinnbad 27 g/l
Zinksulfat und zusätzlich 2,3 g/l Formaldehyd.
Textile Daten; Reißfestigkeit kond. 4,2 p/den, Reißfestigkeit
naß 2,7 p/den, Reißdehnung kond. 10,5%, Reißdehnung naß 11,5%. Naßmodul 18,0 p/den, Schlingenfestigkeit
2,0 p/den.
Claims (2)
1. Weitere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung von Fäden mit hohem Naßmodul aus
regenerierter Cellulose nach Patentanmeldung P 19 46 998.8, bei welchem eine Viskose mit einem
Gehalt von 5—7% Cellulose, 5-7% Ätznatron sowie, jeweils bezogen auf Cellulose, 36—40%
Schwefelkohlenstoff und 1—4% eines der Viskose erst kurz vor dem Verspinnen zugegebenen
Modifizierungsmittels in ein Spinnbad versponnen wird, welches Natriumsulfat, 40—60 g/l Zinksulfat
sowie eine geringfügig über dem Punkt, ab welchem ein klunkerfreies Spinnen möglich ist, liegende
Schwefelsäurekonzentration von etwa 7% enthält, Abziehen der koagulierten Fäden und Strecken der
Fäden um mindestens 100% in einem bei einer Temperatur von 85 —95° C gehaltenen Streckbad,
wobei man eine Viskose mit einem Spinngammawert von 50—68 und einer Spinnviskosität von
50—120 Kugelfallsekunden verwendet, zu deren Herstellung von einem Zellstoff mit einem a-Cellulosegehalt
von weniger als 95% ausgegangen werden kann, die Viskose unter Verwendung von Viellochdüsen mit mehr als 30 000 Spinnlöchern pro
Düseneinheit verspinnen kann und man ein Spinnbad mit einer Natriumsulfatkonzentration von
60—110 g/l und einer Temperatur von 36—45"C
verwendet, gekennzeichnet durch eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen):
a) daß man ein Streckbad mit den gleichen Komponenten, wie im Spinnbad enthalten,
verwendet, wobei die Konzentration dieser Komponenten im Streckbad der ihrem Ein- und
Ausschleppen durch das Spinnkabel sich ergebenden Gleichgewichtskonzentration entspricht;
b) daß man eine hemicellulosehaltige Viskose verwendet, wobei zum Lösen des Xanthogenates
hemicellulosehaltige Natronlauge verwendet wird, in einem Maß. daß die Menge der
Hemicellulose in der regenerierten und getrockneten Faser höchstens 10% beträgt;
c) daß man ein Spinnbad mit einem Gehalt von 1 —4 g/l Formaldehyd verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Streckbad verwendet, in dem
die Konzentration der Spinnbadkomponenten etwa 30 g/l Schwefelsäure, 100 g/l Natriumsulfat und
60 g/l Zinksulfat beträgt.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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AT917368A AT287905B (de) | 1968-09-20 | 1968-09-20 | Verfahren zur Herstellung von Faden aus regenerierter Cellulose |
AT697669 | 1969-07-21 | ||
AT697669A AT295729B (de) | 1968-09-20 | 1969-07-21 | Verfahren zur Herstellung von Fäden |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2034012A1 DE2034012A1 (en) | 1971-01-28 |
DE2034012B2 true DE2034012B2 (de) | 1976-07-08 |
DE2034012C3 DE2034012C3 (de) | 1977-03-17 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2034012A1 (en) | 1971-01-28 |
CH569095A5 (de) | 1975-11-14 |
CH533694A (de) | 1973-02-15 |
AT295729B (de) | 1972-01-10 |
DE1946998B2 (de) | 1975-11-27 |
DE1946998A1 (de) | 1970-03-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |