DE2110843A1

DE2110843A1 - Stark gekraeuselte Viskosereyonfasern und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2110843A1
Application number: DE19712110843
Authority: DE
Inventors: Katsuo Sakuma; Tadao Sasakura
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1970-07-21
Filing date: 1971-03-08
Publication date: 1972-01-27
Also published as: PL83047B1; ATA204471A; AT326261B; GB1318122A; DE2110843B2

Description

DR, BERG DIPL.-ING. STAFF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. H ILBLESTRASSE

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 2, Hllblesfraße 20 ·

Ihr Zeichen

Unser Zeichen

Anwaltsakte 20 693
Be/Reh

Nitto Boseki Co., Ltd, Fukushima-shi/Japan

^Dafum ! 8, März 1971

"Stark gekräuselte Yiskosereyonfasern und Verfahren zu ihrer Herstellung"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von stark gekräuseltem Viskosereyon mit ver-

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besserter Widerstandsfälligkeit gegenüber Wasser.

In der gleichzeitig anhängigen Anmeldung der Anmelderin (Patentanmeldung P 1 926 506.6'vom 23.5.1969) ist ein Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten Viskosereyons mit hohem Naßmodul beschrieben. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Viskosereyonfasern mit noch stärkerer Kräuselung als die fasern, die nach dem Verfahren der erwähnten Anmeldung erhalten werden können. In der angegebenen Anmeldung ist die Anzahl der Kräuselung als Anzahl der Kräuselung im Wasser (Zahl/100 mm) angegeben, während in der vorliegenden Erfindung sie als Zahl der Kräuselung nach Trocknung (Anzahl/25 mm) angegeben ist. Zwischen der Anzahl der Kräuselung im Wasser und der nach Trocknung besteht das folgende Verhältnis: Wenn man sie auf der gleichen Grundlage, Oenierzahl und Länge der Faser vergleicht, zeigt eine Paser mit einer Anzahl von Kräuselungen im Wasser von ungefähr 2O/1OO mm), nach Trocknung ungefähr doppelt soviel Kräuselungen, d.h., die Anzahl der Kräuselungen Jiach dem Trocknen beträgt ungefähr 40/100 mm, und Fasern mit einer Anzahl von Kräuselungen im Wasser von 20 oder weniger pro 100 mm zeigen das Doppelte oder eine größere Anzahl von Kräuselungen nach dem Trocknen.

Bisher waren Viakosefasern hinsichtlich ihrer Wider-109885/1621 ~³~

Standsfähigkeit gegenüber Wasser und der Maßbeständigkeit der aus ihnen hergestellten Gewebe nicht befriedigende Während verschiedene Verfahren vorgeschlagen wurden und als Ergebnis hiervon die Widerstandsfähigkeit von Viskosereyon gegenüber Wasser sehr verbessert wurde, trat jedoch als Begleitung hierzu eine Abnahme der Kräuseleigenschaft ein. Bisher wurde die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser von Viskose in stark gekräuseltem Zustand noch nicht völlig erreicht.

Die Kräuselung ist eine bedeutende Eigenschaft der Faser, weil sich die Qualität von Gewebedecken, Teppichen, Faservliesen usw. verbessert, wenn eine gekräuselte Faser verwendet wird. Jedoch hat das zur Zeit kommerziell zur Verfügung stehende stark gekräuselte Viskosereyon noch keine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen Wasser und ist hinsichtlich der Maßbeständigkeit/ wenn es in ein Gewebe verwebt wird, unbefriedigend.

Im Hinblick auf die Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser wird der Faßmodul bei 5 # Dehnung nachfolgend als 5 $iger NoM₀ bezeichnet (Maß zur Bewertung einer Faser) verwendet. Zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser ist es notwendig, den 5 #igen N.M. der Faser' zu erhöhen. Als Ergebnis von Untersuchungen bei der Entwicklung einer stark gekräuselten Faser mit ver-

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besserter Y/asserwiderstandsfähigkeit wurde im lialimen der vorliegenden Erfindung eine -hochgekräuselte laser entwickelt, die einen 5 ^igen W,M, aufweist, der Baumwolle vergleichbar oder sogar überlegen ist (wenn man auf der gleichen Denierbasis vergleicht)»

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Viskosereyon, wozu man eine spezifische Kombination von Modifizierern einer Viskose von geringem ^ -Wert zugibt, die man durch Xanthieren mit einer verringerten Menge Schwefelkohlenstoff erhält, diese Viskose zur Reife bringt bis eine bedingungsgemäße Hottenrothzahl erhalten wird und dann die erhaltene Viskose bloß in ein Spinnbad des Schwefelsäure-Sulfattyps, das Zink 'enthält, verspinnt.

Da der Querschnitt, der nach der vorliegenden Erfindung erhaltenen Faser in der gewöhnlichen Weise haut-gefärbt ist, zu beobachten daß die Haut, wie in Figur 1 aufgezeigt an einer Seite dünn ist während sie an der entgegengesetzten Seite dick ist und d aher der Querschnitt in hohem Grade morphologisch asymmetrisch ist. Die Faser weist ausgezeichnete Kräuselneigung wegen dieser Querschnittsform auf. Der 5 $ige N.M. der Faser ist mit dem von Baumwolle (bei gleicher Denierzahl) vergleichbar oder diesem überlegen und darüberhinaus neigt die Faser

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nicht zur Fibrillenbildung. Die Paser hat weiterhin eine hohe Festigkeit und ausreichende Dehnung, so daß sie ein ausgezeichnetes Verhalten aufweist»wenn sie für gewebte oder gestrickte Stoffe, Decken, Teppiche, Faservlies, sanitäre Baumwollersatzstoffe usw. verwendet wird.

Die Erfindung wird weiterhin im einzelnen beschrieben.

Die Figuren 1 und 2 zeigen vergrößerte Querschnitte von Fasern, deren Haut gefärbt ist/wobei Figur 1 der Querschnitt ist, die man nach der vorliegenden Erfindung erhält. Figur 2 zeigt einen Querschnitt einer stark gekräuselten Viskosefaser, die auf dem Markt erhältlich ist. Figur 3 zeigt im Diagramm die Hottenrothzahl im Verhältnis zur Reife bzw. Alterungszeit. Figur 4 zeigt im Diagramm den Eaßmodul im Verhältnis zur Denierzahl der Faser, während Figur 5 im Diagramm die Anzahl der Kräuselungen im Verhältnis zur Denierzahl der Faser zeigt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung stark gekräuselter Viskosefasern mit verbesserter Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser, wozu man mit 24 bis 32 Gew.^, bezogen auf das Zellulosegewi'olii;, mit Schwefelkohlenstoff xanthiert, der so erhaltenen Viskose eine Kombination-von Modifizierer zugibt, wobei diese aus 3 Gruppen ausgewählt wird und jede Kombination

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wenigstens einen Modifizierer von den Modifizierern der 3 Gruppen enthält, wobei die erste Gruppe aus Zinkverbindungen, Kadmiumverbindungen, Bleiverbindungen und/ oder Eisen(ll)-verbindungen, (nachfolgend als Modifizierer der ersten Gruppe bezeichnet), zweite Gruppe aus Polymerisaten und Mischpolymerisaten von Älkylenoxiden (nachfolgend als Modifizierer der zweiten Gruppe bezeichnet) und die dritte Gruppe aus Alkylenoxidderivaten von Diaminen und von Polyaminen (nachfolgend als Modifizierer der dritten Gruppe bezeichnet) besteht, dann die gereifte Yiskose mit einem ρ-Wert von 49 bis 37 und einer Hottenrothzahl (H.Z.) im Bereich von 20 bis 10 und die den folgenden Bedingungen entspricht, in einem Spinnbad des Schwefelsäure-Sulfattyps, das eine große Menge Zink enthält, verspinnt und in dem zweiten Bad verstreckt.

Die Änderung der H.Z. als eine Funktion der Reifezeit der nach der Erfindung erhaltenen Viskose ist durch die Kurve aufgezeigt; wie sie beispielsweise in Figur 3 vorliegt. Die Bezeichnung "H.Z", die den folgenden Bedingungen entspricht," wie sie oben verwendet wurde_ybedeutet eine solche H.Z., die auf dem ansteigenden Teil der Kurve liegt und sich von der maximalen Zahl um einen Wert oder weniger unterscheidet und eine solche H.Z. die auf dem abfallenden Teil der Kurve liegt und sich von

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der maximalen Zahl um sieben oder weniger unterscheidet. (Eine solche H, Z, wi.rd nachfolgend als bedingungsgemäße H,Z. bezeichnet).

Die Schwefelkohlenstoffmenge/ die zum Xanthieren zugegeben wird, beträgt 2.4 bis 32 vorzugsweise 26 bis 30 Gew_o$y bezogen auf das Gewicht der Zellulose. Es wird in Beispiel 12 gezeigt, daß, wenn die Schwefelkohlenstoffmenge 30 ^ überschreitet, die Zahl der Kräuselungen zu sinken beginnt und wenn die-Menge 32 $ überschreitet die stark gekräuselte laser der vorliegenden Erfindung nicht erreicht werden kann«

Als Modifizierer der ersten Gruppe, der der Viskose zugegeben wird, ist irgendeine Verbindung, ausgewählt aus Zinkverbindungen, Kadmiumverbindungen, Bleiverbindungen und Eis en(II)-verbindungen inso?/eit wirksam, als sie in Wasser oder einem Alkali löslich ist und geeignet ist, Viskose in einer Menge von 1 oder mehr Gew»$ bezogen auf die Zellulose in Form des Gewichts elementaren Metalls zugegeben zu werden. Zu den Beispielen wirksamer Verbindungen gehören: Natriumzincat, Zinksulfat, Bleioxid, Kadmiumazetat, Eisen(ll)-sulfat, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Zinkazetat, Kadmiumsulfat, Kadmiumchlorid, Kadmiumnitrat, Eisen(II)-ehlorid, Bleinitrat usw. Die zugegebene Menge im Bereich von 1-10 vorzugsweise

2-6 Gew,$, bezogen auf das Zellulosegewicht, berechnet als Gewicht des elementaren Metalls. Wenn zwei oder mehr Verbindungen zugegeben werden sollen, sollte die Gesamtmenge 1 - 10, vorzugsweise 2-6 Gew.5^ sein. Wenn der Modifizierer der ersten Gruppe in einer Menge zugegeben wird, die außerhalb des' angegebenen Bereichs liegt, ist schwerlich eine ausreichende kombinierte Wirkung mit den Modifizierern der zweiten und dritten Gruppe dahingehend zu erwarten, daß man eine stark gekräuselte Faser mit verbesserter Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser erhält. Der Modifizierer wird vorzugsweise nach Beendigung des Xanthierens zugegeben.

Die Modifizierer der zweiten Gruppe sind Polymerisate oder Mischpolymerisate von Alkylenoxiden und zu ihnen gehören beispielsweise Polyäthylenglykole (PÄG), PoIypropylenglykole (PPG), Mischpolymerisate von Äthylenoxid, Propylenoxid und dergleichen. Die zuzuführende Menge liegt im Bereich von 0,5 - 10, vorzugsweise 1 7 Gew.$, bezogen auf das Zellulosegewicht. Wenn zwei oder mehr Verbindungen zugegeben werden sollen, sollte die Gesamtmenge 0,5 - 10, vorzugsweise 1-7 Gew.# betragen.

Die Modifizierer der dritten Gruppe sind Alkylenoxidderivate von Diaminen und Polyaminen einschließlich bei-

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spielsweise'

einem Aminderivat, das man durch die Umsetzung erhält

- 1 Mol Äthylendiamin mit

4 Mol Äthylenoxid (ADA + 4- ÄO)

- 1 Mol Diäthylentriamin mit

5 Mol Propylenoxid (DATA + 5 PO)

- 1 Mol Diäthylentriamin mit

5 Mol Äthylenoxid (DATA + 5 ÄO)

- 1 Mol Pentaäthylenhexamin mit

6 Mol Äthylenoxid (PÄHA + 6 ÄO)

- 1 Mol Äthylendiamin mit

4 Mol Propylenoxid (ADA + 4 PO)

- 1 Mol Äthylendiamin mit 4 Mol Äthylenoxid und

2 Mol Propylenoxid (ADA + 4 ÄO + 2 PO)

- 1 Mol p-Xylylendiamin mit

4 Mol Äthylenoxid·(p-XDA + 4 ÄO)

- 1 Mol Äthylendiamin mit 1 Mol Äthylenoxid und

3 Mol Propylenoxid (ADA + 1 ÄO + 3 PO)

- 1 Mol Propylendiamin mit

4 Mol Äthylenoxid (PDA + 4 Ä0) usw.

Die zugeführte Modifizierermenge beträgt 1 - 10, vorzugsweise 2-5 Gew.^, bezogen auf das Gewicht der Zellu-

-10-

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- ΊΟ -

lose. Wenn zwei oder mehr Verbindungen zugegeben werden sollen, sollte die Gesamtmenge 1 - 10, vorzugsweise 2 5 Gew„$ betragen.

In der vorliegenden Erfindung sollte eine Kombination hergestellt werden von wenigstens einer Verbindung aus jeder der drei Gruppen, nämlich den Modifizierern der ersten Gruppe, der zweiten Gruppe und der dritten Gruppe, da sonst die Kräuselneigungyder 5 $ige K.M. und die Festigkeit der Faser nicht eintreten.

Viskositäten der Viskose im Bereich von 50 bis 500 Sekunden, gemessen mittels der Kugelfallmethode, sind zum Verspinnen geeignet, während höhere Viskositäten als 500 Sekunden spinntechnologisch und aus wirtschaftlichen Gründen unvorteilhaft sind. Die notwendigen Bedingungen der Viskose zum Verspinnen sind, daß derρ -Wert im Bereich von 49 bis 37 und die Reife in Form der H. Z. 20 bis 10 beträgt, vorausgesetzt, daß die H. Z. bedingungsgemäß ist, kann eine hohe Kräuselung nicht erreicht werden. Es ist festzustellen, daß die Eeife, die der angegebenen bedingungsgemäßen H.Z. entspricht, nicht durch Messen des Salzpunktes festgestellt werden kann. Beispielsweise, wie im Beispiel 5 aufgezeigt, liegen alle H.Z. bei den Punkten A, B und 0 (Figur 3) in dem Bereich von 20 bis 10, doch entspricht die H.Z. bei Punkt C nicht

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den Erfordernissen der bedingungsentsprechenden H.Ζ» Wenn daher die Viskose bei Punkt C versponnen wird, ist die Kräuselung der erhaltenen Faser merklich gestört.

Die Spinngeschwindigkeit ist vorzugsweise geringer als 80 jn/Min«j um die Bildung anormaler Fasern, zu vermeiden.

Während sich die Konzentrationen der Schwefelsäure und von Natriumsulfat in dem ersten Spinnbad hauptsächlich nach der Zusammensetzung der Viskose ändern, sind die bevorzugten Konzentrationen in einer Viskose der gewöhnlichen wirtschaftlichen Zusammensetzung 3-8 Gew,$ bei Schwefelsäure und 5-20 Gew.# bei natriumsulfat. Die Konzentration an Zinksulfat in dem ersten Spinnbad beträgt 1-10 Gew«,$, vorzugsweise 2-5 Gew.^, V/enn die Konzentration an Zinksulfat geringer als 1 <fo ist, kann die Faser der vorliegenden Erfindung nicht erhalten werden, während höhere Konzentrationen unwirtschaftlich sind, v/eil die erhöhte Menge an Zinksulfat von der das Bad verlassenden Faser aufgenommen wird. Die Temperatur des Bades beträgt vorzugsweise 20 - 50° 0 aus wärmewirtschaftlichen Gründen, die Eintauchlänge ist vorzugsweise länger als 10 cm.

In dem zweiten Bad beträgt die Konzentration der Schwefelsäure 0,1 - 12 Gew.^, des Zinksulfats 0 - 10 Gew,#

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und des natriumsulfat« 0-15 Gew.?£, die Temperatuj·* 70 - 100⁰C, weil diese Bedingungen die gleichen sind wie bei den. herkömmlichen Verfahren. In diesem Bad werden die Fäden verstreckt und regeneriert und danach in der gewöhnlichen Weise gewascheii und getrocknet.

Z3ach dem vorliegenden Verfahren, das vorausgehend im einzelnen beschrieben wurde, können Viskosereyonfasern, mit dem 5 $igen U.M. und einer Kräuselzahl in den in der Tabelle 1 angegebenen Bereichen erhalten werden. Die Figuren 4 und 5 zeigen Diagrammform in der Tabelle 1 angegebenen. Bereich. Figur 4 zeigt das Verhältnis zwischen der Denier zahl und dem 5 $>igen U.M. Figur 5 zeigt das Verhältnis zwischen der Denierzahl und der Anzahl der Kräuselungen nach dem Trocknen.

Tabelle 1
1,5 Denier 3 Denier 6 Denier 10 Denier

5 feiger N.M.,

g/den 0,7-1,2 0,6-0,9 0,55-0,7 0,5-0,65

Anzahl der

Kräuselungen

nach dem 13-24 11-21 7-15 5-11

Trocknen

N.Z./25 mm

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Im Vergleich mit der Faser dieser Erfindung hat die 1,5 Denierfaser in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung P 1 926 506.6 einen höheren 5 folgen F₀M. bei 1,0 ^ »5 g/den, aber die wesentlich geringere Anzahl von Kräuselungen im Wasser von 12 - 25/100 mm, (was einer Anzahl der Kräuselungen nach Trocknung von 6 - 12/25 mm entspricht). Obgleich in der Tabelle 1 die Eigenschaften von Pasern von 1,5 - 10 Denier angegeben sind, ist es natürlich möglich, auch dünnere Fäden als 1,5 Denier oder dickere als 10 Denier herzustellen. In den beiden letzteren Fällen ist nach den in der Tabelle 1 angegebenen Ergebnissen vorherzusagen, daß der 5 folge U.M. und die Anzahl der Kräuselungen in dem Maße zunehmen, wie die Denierzahl abnimmt und umgekehrt, die 5 $ige U.M. und die Anzahl der Kräuselungen in dem Maß abnehmen, wie die Denierzahl erhöht wird.

So können unter Verwendung der Fasern der vorliegenden Erfindung verschiedene Arten von Textilien hergestellt werden, einschließlich gewebten Stoffen, Strickwaren, Decken, Teppichen, Baumwollersatzstoffe für sanitäre Zwecke usw., die hinsichtlich ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser, Maßbeständigkeit, Ruckstellvermögen, Gebrauehsdauer und Handhabung, ausgezeichnet sind.

Die Erfindung wird weiter durch die nachfolgenden Bei-

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-H-

spiele erläutert, die Ausführungsformen der Erfindung in beispielhafter Weise erläutern und natürlich den Erfindungsbereioh in keiner Weise einschränken. In den Beispielen sind alle Prozentsätze auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Eine Holzpulpe mit einem Polymerisationsgrad von ungefähr 800 wurde in einer 17»5 $igen Natriumhydroxidlösung 60 Minuten bei 20° C eingeweicht, dann auf das 2,7fache Gewicht der luftgetrockneten Pulpe ausgepreßt und bei 20 - 53° C 60 Minuten zerkleinert. Zu der so erhaltenen Alkalizellulose wurden 29 f°_t bezogen auf die Alkalizellulose, Schwefelkohlenstoff zugegeben und das Xanthieren bei 20 - 26° 0 150 Minuten durchgeführt. Zu der erhaltenen Masse wurden (bezogen auf die Zellulose) 5 $ (errechnet als Zink) Zinkoxid, gelöst in Natriumhydroxid, 3 $> DAfA + 5 P-O,. 2 ia PÄG mit einem Molekulargewicht von 1000, eine Hatriumhydroxidlösung und Wasser zugegeben und die Lösung bei 15° 0 3 Stunden gewirkt, wodurch man eine Viskose erhielt, die 6,9 ^ Zellulose und 6,1 96 Alkali enthielt, eine Viskosität von 240 Sekunden, gemessen nach der Kugelfallmethode bei 20° C, hatte. Die Viskose wurde filtriert, entlüftet und dann bei 15° 0 zu einer Reife gebracht, daß ein ρ-Wert von 47 und eine bedingungsgemäße H.Z. von 16 erreicht wurde. Bei dem

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folgte das Versi^innen der Viskose aus einer Düse mit 1500 "Löchern, wobei ,jedes einen Durchmesser iron 0,07 mm aufwies, mit einer -Spinngesciiwindigkeit von JO m/Sek, in ein erstes Spinnbad bei 35⁰O, das 5 i° Schwefelsäure, 13 fo Natriumsulfat und 2,6 $ Zinksulfat enthielt. Die Fäden wurden auf I30 $ in dem zweiten Bad, das 3 $ Schwefelsäure enthielt, bei 96⁰C verstreckt. Danach wurden die Fäden gewaschen und gewöhnlicherweise unter Bildung der Faser A getrocknet. In einer ähnlichen Weise, aber unter Verwendung von 5 i° Zinkoxid, gelöst in Natriumhydroxid und 2 fo PA^-G mit einem Molekulargewicht von 1000 als Modifizierer, wurde eine Viskose erhalten, die in ähnlicher leise "versponnen, verstreckt., gewaschen und unter Bildung der Faser B getrocknet wurde. In ähnlicher leise erhielt jnan die Faser 0, wozu man 3 f> (DlTA + 5 PO) und 2 $ Pl¹G mit einem Molekulargewicht yon 1000 verwendete und die Faser D, wozu man 5 i° (errechnet als Zink) Zinkoxid, gelöst in Natriumhydroxid und 3 # (DATA + 5 PO) verwendete (alle Prozentsätze bezogen auf Zellulose) . Die Eigenschaften dieser Faser sind in der folgenden Tabelle aufgezeigt, die ebenso zu Vergleichszwecken die Eigenschaften eines stark gekräuselten im Handel erhältlichen Eeyon aufzeigt. Die Figuren 1 und zeigen die vergrößerten Querschnitte der Faser A und eines im Handel erhältlichen stark gekräuselten Heyons, wobei die Fasern in der üblichen Weise hautgefärbt wur-

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den.

Tabelle

	A	B	ö	D	V⁺
	3	3	3	3	3
Denierzahl	4,2	2,0	3,5	3,7	2,5
Trockenfestigkeit g/den	13	9	20	16	21
Trockendehnung, fo	3,0	1,8	2,6	2,2	1,5
Haßfestigkeit g/den	15	11	21	18	25
Haß dehnung, f»

Knüpffestigkeit g/den

2,0 1,5 1,8 2,0 1,4 0,85 0,50 0,40 0,50 0,30

5 $iger U.M., g/den

12 7 6 8 Kommerziell stark gekräuseltes Reyon

Anzahl der Krause lungen pro 25 mm

13

Beispiel 2

Die gleiche Yiskose wie sie in Beispiel 1 zur Herstellung· der laser A verwendet wurde, wurde aus einer Düse mit 1200 löchern, jedes mit 0,10 mm Durchmesser mit einer Spinngeschwindigkeit γοη 25 m/Min, in ein erstes Spinnbad bei 35° 0 versponnen, das 5,1 fa Schwefelsäure, 8,5 ρ Natriumsulfat und 2,7 $> Zinksulfat enthielt, und die Fä-

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den wurden auf 115 $> in dem zweiten Bad, das 5 fo Schwefelsäure, 0,5 io Natriumsulfat und 1 fo Zinksulfat enthielt, bei 95 Ο verstreckt. Danach wurden die Fäden gewaschen und in gewöhnlicher Weise unter Bildung einer Faser getrocknet, die die nachfolgenden Eigenschaften hatte; Denierzahl 6

Trockenfestigkeit, g/den 4»0

Trockendehnung, fo 15

Uaßfestigkeit, g/den 2,7

llaßdehnung, f> 17

Knüpffestigkeit, g/den 1»6

5 $iger U.ti., g/den 0,7

Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm 9

Beispiel 5

Die gleiche Viskose, wie sie in Beispiel 1 zur Herstellung der Faser A verwendet wurde, wurde aus einer Düse mit 1200 löchern, jedes 0_s13 mm Durchmesser, mit einer Spinngeschwindigkeit von 20 m/Hin, in ein erstes Spinnbad bei 35° 0 mit einer Eintauehlänge von 80 cm versponnen, wobei das Spinnbad 5»3 ^ Schwefelsäure, 9»5 i° Natriumsulfat und 2,6 io Zinksulfat enthielt. Die Fäden wurden dann auf 105 ^ in dem gleichen zweiten Bad, wie es in Beispiel 2 verwendet wurde, verstreckt, Dänach wurden die Fäden gewaschen und getrocknet unter Bildung

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einer Faser, deren Eigenschaften nachfolgend aufgezeigt werden. Diesen τ/erden zu Vergleichszwecken die Eigenschaften eines im Handel erhältlichen, stark gekräuselten Reyonfadens, gegenübergestellt.

Viskosefaden Vergleichs-Beispiel 3 faden

Denierzähl	10	15
Trockenfestigkeit, g/den	3,6	2,0
Irockendehnung, fo	15	20
Haßfestigkeit, g/den	2,3	1,1
Naßdehnung, $	17	28
Knüpffestigkeit, g/den	1,4	1,0
5 Seiger N.M.. g/den	0,61	0,25

Anzahl der Kräuselungen
pro 25 mm

Beispiel 4

Die gleiche Viskose, wie sie in Beispiel 1 zur Herstellung der Easer. A verwendet wurde, wurde aus einer Düse mit 1500 löchern, ;jedes mit einem Durchmesser von 0,05 mm, mit einer Spinngeschwindigkeit von 32 m/Min, in ein erstes Spinnbad bei 36° G versponnen, wobei dieses 4,4 i» Schwefelsäure, 11 # Natriumsulfat und 2,9 /ο Zinksulfat enthielt. Die laden wurden auf 140 fo in dem zweiten Bad, das 1 # Schwefelsäure enthielt, bei 97° 0 verstreckt.

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Danach wurden sie gewaschen und in gewöhnlicher Weise getrocknet. Die erhaltene Easer hatte die folgenden Eigens chaft en:

Deniersahl 1,5

Trockenfestigkeii;, g/den 4,7

Trookendehnung, % 12

Hanfestigkeit, g/den 3,4

MaBdehnung, $ 14

üiiipffestigkeit, g/den 2,4

5 fSiger N.M., g/den 1,0

Jknsahl der Kräuselungen pro 25 mm 14

Beispiel 5

Zu der Alkalisellulose, die in der gleichen Yfeise wie in Beispiel 1 angegeben, erhalten wurde, gab man 27 $ Schwefelkohlenstoff zu, und das Xanthieren wurde bei 20 - 25° 0 160 Minuten durchgeführt. Zu der erhaltenen Hasse wurden 4,8 # latriumzinkat, 2,9 $ (ADA + 4 PO), 2 p FPCJ mit einem Molekulargewicht von 400', eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid und Wasser zugegeben, und öle Lösung wurde bei 20° 0 3 Stunden unter Bildung einer Yislrose bewirkt, die 7 $ Zellulose und 6 fo Alkali enthielt. Die Viskose wurde filtriert, entlüftet und dann zur Seife gebracht. Die H.2.. wurde als funktion der Alterung unter Bildung eines Diagramms, wie in Figur 3 aufge-

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zeigt, gemessen. Ton den 3 Arten von Viskosen bei den Punkten A, B und C," hatte jede Viskose bei den Punkten A und B eine H.Z., die im Bereich von 20 - 10 liegt und demgemäß den Erfordernissen der bedingungsgemäßen H.Z. entspricht, während die Viskose bei Punkt C, eine H. Z. hatte, die zwar in dem Bereich von 20-10 liegt, jedoch nicht den Erfordernissen der bedingungsgemäßen H.Z. entspricht. Die 2^-Werte der Viskose bei A, B und C waren 43, bzw* 45 und 46. Jede der Viskosearten bei den Punkten A, B und ö wurde in das erste Spinnbad bei 36° 0 versponnen, wobei das Spinnbad 4,3 $ Schwefelsäure, 11 <fo Natriumsulfat und 3 $> Zinksulfat enthielt. Die Fäden wurden auf 120 $ in dem gleichen zweiten Bad wie in Beispiel 4 verstreckt. Danach wurden die Fäden in der üblichen Weise gewaschen und getrocknete Die Fasern A, B und 0 wurden aus den Viskosearten der Punkte A, B und C erhalten. Die Eigenschaften jeder Faser sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen.

- 21 109885/1621

- 21 Tabelle

	A	B	■	C '
	3	3	3
Denierzahl	4,0	4,1	4,4
Trockenfestigkeit, g/den	15	13	11
jDroekendehnung, fo	2,8	3,0	3,2
iiaßfestigkeit, g/den	18	15	13
Haßdehnung, fo	2,2	1,9	2,0
Knüpffestigkeit, g/den	0,60	0,75	0,85
5 $iger H.M., g/den	17	13	8
Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm
Beispiel 6

Eine Viskose wurde in der gleichen Weise erhalten, wie die Viskose "bei Punkt A in Beispiel 5 hergestellt wurde. Die Viskose dieses Beispiels wurde aus einer Düse mit 1200 Löchern, jedes mit einem Durchmesser von 0,10 mm, mit einer Spinngeschwindigkeit von 24 m/Min, in das erste Bad "bei 34° C versponnen, wobei das Bad 4,7 ^ Schwefelsäure, 12,1 <fo Natriumsulfat und 2,6 $ Zinksulfat enthielt. Die Fäden wurden auf 110 $> in dem gleichen zweiten Bad, wie in Beispiel 2, verstreckt. Danach wurden die Fäden in der üblichen Weise gewaschen und getrocknet unter Bildung einer Faser, die die nachfolgenden Eigen-

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schäften hatte:

Denierzahl 6

Trockenfestigkeit, g/den 3,8

Trockendehnung, $ 16

ITaßfestigkeit, g/den 2,6

Uaßdehnung, $ 19

Knüpffestigkeit, g/den 1,6

5 $iger H₀M., g/den 0,56

Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm 14

Beispiel 7

Eine Viskose wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie die Viskose bei Punkt Δ in Beispiel 5 erhalten wurde. Diese Viskose wurde aus einem Düsenblock mit 1200 Löchern, jedes mit 0,13 mm Durchmesser» in das erste Spinnbad, das 5,2 $> Schwefelsäure, 11 $ natriumsulfat und 3 $ Zinksulfat enthielt, bei 35° C mit einer Eintauchlänge von 80 cm und bei einer Spinngesehwindigkeit von 20 m/Min, versponnen. Die Jaden wurden dann auf

io in dem gleichen zweiten Bad, wie in Beispiel 2, bei 95° C verstreckt und danach in der gewöhnlichen Weise gewaschen und getrocknet unter Bildung einer ffaser, die die nachfolgenden Eigenschaften hatte;

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Denierzahl 10

Troekenfestigkeit, g/den 3»3

Trockendehnung, fo 17

Haftfestigkeit, g/den 2,1

NaJdehnung, $ 20

Knüpffestigkeit, g/den 1,6

5 feiger Si.M., g/den 0,50

Ansah! der Kräuselungen pro 25 mm 11

Beispiel 8

Bine Viskose wurde in der gleichen Weise, wie die Viskose "bei Punkt A in Beispiel 5 erhalten wurde, hergestellt, Die Viskose vrarde aus einer Düse mit 1500 löchern, jedes mit 0,05 mm Durchmesser, in das erste Spinnbad, das 4,2 ^ Schwefelsäure, 12,5 f Natriumsulfat und 2,6 <fo 3inksulfat enthielt, "bei 33° 0 und mit einer Spinngescterindigkeit von 32 m/Min, versponnen. Die 3?äden wurden auf 130 fo in dem gleichen zweiten Bad, wie in Beispiel 4» verstreckt und danach in gewöhnlicher Weise gewaschen und getrocknet unter Bildung einer Faser, mit den folgenden Eigenschaften:

Denierzahl 1,5

Troökenfestigkeit, g/den 4*6

Trockendehnung, $

-24-108885/1621

Naßfestigkeit, g/den 3,3

laßdehnung, fo ■ - 19

Knüpffestigkeit, g/den _t 2,4

5 SfeLger H.Iff., g/den 0,7

Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm 21

Beispiel 9

Die Alkalizellulose, die in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 erhalten wurde, wurde mit 29 f> Schwefelkohlenstoff bei 20 - 50° G, 120 Minuten xanthiert. Dann wurden hierzu 5 f> Kadmiumazetat, 3 fo (ADA + 1 AO + 3 PO), 2 fo PPG- mit einem Molekulargewicht von 400, eine wässrige Hatriumhydroxidlösung und Wasser zugegeben; die Lösung wurde bei 17° C 3 Stunden gewirkt, wodurch man eine Viskose erhielt, die 7 f° Zellulose und 6 fo Alkali enthielte Sie Viskose wurde filtriert, entlüftet und gereift, bis ein^-Wert -von 44 und eine bedingungsgemäße H.Ze von·14,6 erreicht wurde. Diese Viskose wurde aus einer Düse mit 1500 Löchern, jedes mit 0,06 mm Durchmesser, in das erste Spinnbad, das 4,4 fo Schwefelsäure, 9,7 $> Natriumsulfat und 2,9 $> Zinksulfat enthielt, bei 35° C und einer Spinngeschwindigkeit von 30 m/Min, versponnen. Die Fäden wurden auf 120 $ in dem zweiten Bad, das 2 fo Schwefe3.säure enthielt, bei 95° C verstreckt und danach in der gewöhnlichen Weise gewaschen und getrocknet

-25-109885/1621

211Ö843

unter Bildung einer Faser mit den folgenden Eigenschaften:

Denierzahl 2,5

Trockenfestigkeit, g/den 3,9

Trockendehnung, fo I3

Naßfestigkeit, g/den 2,7

Naßdehnung, fo 15

Knüpf festigkeit, g/den 1,9-'

5 $iger H.M., g/den 0,65

Anzahl der Kräuselungen pro 25 nun 16

Beispiel 10

Die, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, erhaltene AlkaliZellulose wurde in 30 # Schwefelkohlenstoff hei 20 - 30° 0, 120 Minuten xanthiert, Dann wurden hierzu 4,9 fo (errechnet als Blei) Bleioxid, gelöst in der Natriumhydroxidlösung, 3,1. # (IDA + 4 lO), 2 $ PlG, alle Prozentsätze bezogen auf Zellulose, eine wässrige Lösung von Natriumhydroxid und Wasser zugegeben. Die lösung wurde bei 16° C 3 Stunden unter Bildung einer Viskose bewirkt, die 7 # Zellulose und 6 $ Alkali enthielt. Die Viskose wurde filtriert, entlüftet und dann gereift, bis der 0-\-Wert 45 und eine bedingungsgemäße H,Z. Ton 12 erreicht wurden. Diese Viskose wurde aus einer Düse mit 1500 löchern, jedes mit einem Durchmesser von 0,06 mm,

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211Ö843

in das erste Spinnbad, das 4,8 $ Schwefelsäure, 9,5 $> Natriumsulfat und 3,1 f° Zinksulfat enthielt, bei 36° G und einer Spinngeschwindigkeit von 30 m/Min, versponnen· Die Fäden wurden auf 125 i» in dem zweiten Bad, das 3 ?£ Schwefelsäure enthielt, bei 96° 0 verstreckt und danach in der gewöhnlichen Weise gewaschen und getrocknet unter Bildung einer !Faser mit den folgenden Eigenschaften:

Denierzähl 2,5

Trockenfestigkeit, g/den 4,0

Trockendehnung, $ 14

!Naßfestigkeit, g/den 2,8

Haßdehnung, $ 15

Khüpffestigkeit, g/den 2,0

5 ^iger H.H., g/den 0,70

Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm 14

Beispiel 11

Die, in der gleichen Weise wie in Beispiel 1, erhaltene Alkalizellulose wurde mit 29 ?° Schwefelkohlenstoff bei 20 - 30° G, 120 Minuten xanthiert» Dann wurden hiersu 4,8 $ Eisen(ll)-ehlorid, 3 fo (IDA + 4 PO), 2 # Pi(J, eine wässrige ÜSfatriumhydroxidlösung und Wasser zugegeben« Die Lösung wurde bei 18° G 3 Stunden bewirkt unter Bildung einer Viskose, die 7 f* Zellulose und 6 fo Alkali enthielt. Die Viskose wurde filtriert, entlüftet und dann gereift,

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bis ein #\-Wert von 46 und eine bedingungsgemäße H. Z₀ von 15 erreicht wurden. Die Yiskose wurde dann aus einer Düse mit 1500 Löchern, jedes mit einem Durchmesser von 0,06 mm, in das erste Spinnbad, das 4,3 $> Schwefelsäure, 14,5 $ Natriumsulfat und 2,5 $> Zinksulfat enthielt, bei 35° O und einer Spinngeschwindigkeit von 30 m/Min, versponnen. Die Fäden wurden auf 130 #, in dem zweiten Bad, bei 96° G verstreckt, wobei dieses 3 $ Schwefelsäure, 1 fo natriumsulfat und 2 fo Zinksulfat enthielt. Danach wurden die Fäden in der üblichen Weise gewaschen und getrocknet unter Bildung einer Faser mit den nachfolgenden Eigenschaften:

Denierzahl 2^5

2rockenfestigkeit, g/den 4»0

Trockendehnung, $ 12

laßfestigkeit, g/den 3»0

liaßdehnung, fo 13

Knüpffestigkeit, g/den 1,9

5 jSiger H.M., g/den 0,80

Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm 13

Beispiel 12

Die, in der gleichen Y/eise wie in Beispiel 1, erhaltene Älkaliaellulose wurde mit 29 % Schwefelkohlenstoff bei 20 - 30°, 120 Minuten xanthiert. Hierzu wurden 5 fo Zink-

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azetat, 2,8 ft (DATA + 5 ÄO), 1,9 ίο PlG-, eine wässrige Hatriumhydroxidlösung und Wasser zugegeben. Die Lösung wurde 3 Stunden "bei 20° C bewirkt, wodurch man eine Viskose erhielt, die 7 i° Zellulose und 6 Ja Alkali enthielt. Die Viskose wurde dann filtriert, entlüftet und dann zur Reife gebracht, bis ein/v-Wert von 45 und eine bedingungsgemäße HoZ. von 14 erreicht wurden. Dann wurde die Viskose aus einer Düse mit 1200 Löchern, wobei jedes einen Durchmesser von 0,13 mm hatte, in das erste Spinnbad, das 4_f4 ft Schwefelsäure, 9,7 ^ Natriumsulfat und 3,1 fo Zinksulfat enthielt, bei 34° C und einer Spinngeschwindigkeit von 20 m/Min, versponnen. Die Fäden wurden auf 105 f°, in dem zweiten Bad, das 5 °ß> Schwefelsäure enthielt, bei 96° 0 verstreckt. Danach wurden die Fäden in der herkömmlichen Weise gewaschen und getrocknet unter Bildung der Faser A. Die Fasern B und C wurden in der gleichen Y/eise, wie oben beschrieben, erhalten, ausgenommen daß für das Xanthieren 31 bzw. 36 fo Schwefelkohlenstoff verwendet wurden. Die Eigenschaften dieser Fasern sind in der nachfolgenden Tabelle aufgezeigt.

-29-109885/1621

Tabelle

	A	B	•	C
	29	31	36
Schwefelkohlenstoff, fo	U	17	28
H.Z. "bei der Spinnzeit	10	10	10
Denierzähl	3,5	3,5	2,1
Trοckenfestigkeit, g/den	16	15	17
Trockendehnung, fo	2,2	2,3	1,2
Haßfestigkeit, g/den	17	16	18
Naßdehnung, <fo	1,4	1,3	1,4
Knüpffestigkeit, g/den	0,50	0,55	0,45
5 $iger N.Mo, g/den

Anzahl der Kräuselungen pro 25 mm

-30-1Q 9 8 8 5 / 1 6 2 1

Claims

- 30 Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung stark gekräuselter Viskosereyonfasern mit verbesserter Widerstandsfähigkeit gegenüber lasser, dadurch gekennzeichnet, daß man

- einer Viskose, die durch Xanthieren mit 24 - 32 Gew„$ ("bezogen auf das Gewicht der Zellulose) Schwefelkohlenstoff, erhalten wurde,

a) 1 - 10 Gewo$ (errechnet als Metall, auf Zellulosebasis) Natriumhydroxid , wasserlösliche Zinkverbindungen, Kadmiumverb indungen, Bleiverbindungen und/ oder Eisen(II)-verbindungen,

b) 0,5 - 10 Gew.$ (auf Zellulosebasis) Polymerisate und/oder Mischpolymerisate von Alkylenoxiden und

c) 1 - 10 Gew„$ (auf Zellulosebasis) Alkylenoxidderivate von Diaminen und/oder Polyaminen

zugibt}

- die erhaltene Viskose solange reift, bis der -^-Wert 37 - 49 und die Hottenrothzahl 10-20 beträgt, vorausgesetzt, daß die Hottenrothzahl sich auf dem ansteigenden Teil der Kurve befindet, die durch die Hottenrothzahl als Funktion der Reifezeit gebildet wird und sich von der maximalen Zahl um eins oder weniger unterscheidet, oder daß die Hottenrothzahl sich auf dem abfallenden feil der Kurve befindet und sich

-31-109885/1621

von der maximalen Zahl um 7 oder weniger unterscheidet,

- die gereifte Viskose in ein Spinnbad des Schwefelsäure-sulfattyps, das 1-10 Gew.$ Zinksulfat enthält, verspinnt und dann

- die erhaltenen Fäden in gewöhnlicher Y/ei'se verstreckt·

2. !Faser, hergestellt nach dem Verfahren von Beispiel 1, gekennzeichnet durch einen Haßmodul bei 5 $> Dehnung und Kräuselzahl, wie sie in dem gestreiften !eil der Figuren 4 und 5 aufgezeigt sind oder faserhaltiges Produkt, das die !Fasern enthalte

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Zinkverbindungen, Kadmiumverbindungen, Eisen(II)-verbindungen und Bleiverbindungen, Hatriumzinkat, Zinksulfat, Bleioxid, Kadmiumazetat, Eisen(II)-sulfat, Zinkoxid, Zinkhydroxid, Zinkazetat, Kadmiumsulfat, Kadmiumchlorid, Kadmiumnitrat, Eisen(II)-Chlorid und/oder Bleinitrate verwendet v/erden.

4. Verfahren gemäß, Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß 2-6 Gew_e$ Zinkverbindungen, Kadmiumverbindungen, Bisen(II)—verbindungen und/oder Bleiverbindungen zugegeben werdenβ

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5. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Polymerisat oder Mischpolymerisat von Alkylenoxid» Polyäthylenglykole, Polypropylenglykole und/oder Mischpolymerisate von Ä'thylenoxid und Propylenoxid verwendet v/erden.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß 1-7 Gew.*?<> Polymerisate und/oder Mischpolymerisate von Alkylenoxiden zugegeben werden,,

7« Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß als Älkylenoxidderivate von Diaminen und/oder Polyaminen ausgewählt werden
Aminderivate, die erhalten werden durch Umsetzen von:

- 1 Mol Äthylendiamin mit

4 Mol Ithylenoxid,

- 1 Mol Diäthylentriamin mit

5 Mol Propylenoxid,

- 1 Mol Diäthylentriamin mit

5 Mol Ithylenoxid,

- 1 Mol Pentaäthylenhexamin mit

6 Mol Ithylenoxid,

- 1 Mol Äthylendiamin mit
4 Mol Propylenoxid,

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- 1 Mol Äthylendiamin mit
4 Mol Äthylenoxid und

2 Mol Propylenoxid,

- 1 Mol p-Xylylendiamin mit
4 Mol Äthylenoxid,

- 1 Mol Äthylendiamin mit
1 Mol Äthylenoxid und

3 Mol Propylenoxid

- 1 Mol Propylendiamin mit

4 Mol Äthylenoxid-

8. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß 2-5 Gew.^ Alkylenoxidderivat eines Diamins und/ oder Polyamine zugegeben werden.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der Viskose 50 - 500 Sekunden, gemessen nach dem Kugelfallverfahren bei 20° C, beträgt.

■3?

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