DE2913589A1

DE2913589A1 - Geformter zellulosegegenstand

Info

Publication number: DE2913589A1
Application number: DE19792913589
Authority: DE
Inventors: Iii Clarence Curtis Mccorsley
Original assignee: Akzona Inc
Current assignee: Nouryon Faser Pensionsverwaltungs GmbH
Priority date: 1979-03-02
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1980-09-11
Also published as: GB2043525A; SE7902733L; IT1115165B; NL7902782A; DE2913589C2; BE875323R; AU4593779A; FR2450293A1; GB2043525B; TR20668A; IT7921664A0; JPS55118928A; SE444191B; JPS6028848B2; NO791041L; IN154748B; DD142898A5; US4246221A; CA1141913A; ES479450A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf geformte Gegenstände aus Zellulose, wie Fasern, Garne oder Gewebe, die Eigenschaften aufweisen, die Gegenständen aus Baumwolle entsprechen»

Es ist bereits bekannt, geformte Zellulosegegenstände, wie Fasern oder Filme, durch ein Verfahren herzustellen, bei dem Zellulose oder ein Zellulosederivat in einem Lösungsmittel gelöst wird, die erhaltene Lösung ausgeformt wird und die Zellulose aus der Lösung in Form eines festen ausgeformten Gegenstandes zurückerhalten wird. Zu diesen Verfahren gehören das Viskoseverfahren und das Kupferarnraonverfahren zur Herstellung von Reyon. Reyon erweist sich jedoch bei einigen Geweben, die üblicherweise aus Baumwolle hergestellt werden, als unzureichend, wegen der verhältnismäßig schlechten Äuoclianisehen F"vgensc^v ■ '" "er. _v d,;r r^rkeii £;„ ■" ~ ~" ■" und durch die große Zunahme der Dehnung im feuchten Sustand bei geringer Spannung, so daß die Verwendung von Eeyon dort ausgeschlossen ist, wo es darauf ankommt, daß die Form oder Gestalt nach dem Vaschen erhalten bleibt. Durch den niedrigen Modul im feuchten Zustand ist die normale Viskose nicht wettbewerbsfähig mit Baumwolle auf dem Gebiet waschbarer !!textilien. Sogar bei Gemischen mit synthetischen Fasern, die

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einen Reyon-Gehalt von 50 % und mehr aufweisen, besteht ein Bedürfnis nach Reyon-'typen mit einem höheren Modul, Dieses Bedürfnis kann nicht durch den Exr.i->azz vor Tiauinwolle bufriedigt werden, da die Kosten des Baumwollanteils zu hoch sind. Darüber hinaus haben die vorstehend erwähnten Reyon-Yerfahren den Nachteil, daß Nebenprodukte, wie Schwefelverbindungen, Ammoniak, Kupfersalse und Zinksalae, anfallen, die zu Luft- und Wasserverunreinigungen führen, wenn sie abgelassen werden, sofern sie nicht vollständig entfernt oder chemisch. wirkungslos gemacht werden, bevor sie in die Umwelt abgehen«.

Aus der US-PS 3 277 226 geht ein Verfahren zur Herstellung von regenerierten Zellulosefasern hervor, die einer. Modul im feuchten Zustand aufweisen, der gröSer ist als derjenige von normalem Viskose-Reyon. Allerdings führt die Viskoselösung da-"bei zu den gleichen Probienen der· Umweltverschmutzung wie bei den herkömmlichen Viskoseverfahren und einige der physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Fasern sind schlechter als jene von Baumwolle.

Es ist ferner bekannt, geformte Zellulosegegenstände aus einer Lösung von Zellulose in einem tertiären Amin-N-oxyd herzustellen. Ein Verfahren, bei dem Zellulose in einem tertiären Amin-N-oxyd aufgelöst wird, geht beispielsweise aus der US-PS 2 131 als bekannt hervor. Danach werden di-3 Oxyde aes !Trimethylamine, Triäthylamins, Tripropylamins, Monomethyldiäthyiamins, Dime thy lmonoäthylamins , Monome thyldipropyiamins , K-Liifntthyl-, N-Diäthy 1- oder N-Dipropylcyclohexyiamins, Ii-Dirnethylraethj'lcyclohexylamins sowie Pyridins eingesetzt. Die Lösungen haben den Nachteil, daß sie einen verhältnismäßig niedrig:)!:. l33t::rzo£± gehalt von 7 bis 10 Gew.-% Zellulose aufweisen, die in 93 oio 90 Gew.-% des tertiären Amin-N-oxyds gelöst ist. Ein derart niedriger Feststoffgehalt erweist sich als nicht völlig zufrie-

BADOR)QtNM.

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.,JJ₁,, .,

denstellend beim Extrudieren, Spinnen oder anderen Verfahren zum Ausformen, weil eine große Kerrge Lösungsmittel dem ausgeformten Produkt entzogen werden ~uß. ZIe Löcur^en, die In der US-PS 2 179 131 beschrieben sind, sind wasserfrei.

Ein weiteres Verfahren zum Auflösen von Zc-llulos-j in einen wasserfreien tertiären Amin-N-oxyd ist aus dor UG-Fo 3 ^ι'^Ί 039 bekannt. Als Lösungsmittel wird eine cyclische r.ono-ili~;:;eth,yl~ aiuin-N-oxyd)-Verbindung verwendet, otispielswfe-i^o N-I'&t^yL-orpholiri-N-oxyd. Die Lösung soll bei chemischen. Umsetzungen Vor-

Ί0 wendung finden, an denen sich die aufgelöste Verbindung bet;eiligt, oder sie kann benutzt werden, -am die Zellulose uric er Bildung eines Filmes oder von Fäden auszufällen. Das bekannte Verfahren weist viele derjenigen Nachteile des Verfahrens nach der US-PS 2 179 181 auf, denn der Peststoffgehalt der Lösungen ist niedrig.

Auch gehört es zum Stand der Tecrinik, zwei oder mehr verschiedene Folymere in einem Lösungsmittel aufzulösen, das aus einer cyclischen Mono-(iT-methylai^in-lT-oxyd)-Verbindung besteht, und die Polymere zusammen auszufällen, um ein Polymerengemisch, zu erzeugen» Eine Zellulose nicht lösende Flüssigkeit, wie Dimethylsulfoxyd, W-Methyl-pyrrolidon oder Sulfolon kann als Verdünnungsmittel zur Lösung hinzugegeben werden, um deren Viskosität herabzusetzen. Die Lösungen v/eisen gleichfalls einen geringen j?ect;-stoffgehalt auf und haben die gleichen Kachteile wie jene nacli

2$ der US-PS 2 179 131 und der US-PS J 44? 939- In der uS-rS 3 941 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem die Lösung unmittelbar in kaltes Methanol hineingesponnen wird, um die Zellulose in den gebildeten Fäden auszufällen. Me gebildeten Fäden haben eine verhältnismäßig geringe Festigkeit.

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BAD 0RK3INAL

Aus der TJS-PS 3 503 700 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit von faserigem Material im feuchten und trocknen Zustand sowie zur Verbesserung von dessen wasserabstoßender Wirkung beim Benetzen mit einem tertiären Amin-2-oxyd und einem Keten-Dimeren bekannt. Das Polymere in diesem Material wird nicht gelöst, um eine Lösung zu bilden, die durch Extrusion ausgeformt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geformte Zellulosegegenstände bereitzustellen, die gegenüber den lierköiaLlicheii regenerierten Zelluloseprodukten verbesserte physikalische Eigenschaften aufweisen, d. h. physikalische Eigenschaften, die denen der Baumwolle ähnlich sind, und zwar insbesondere hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften, einer geringen Quellung und einer geringen Zunahme der Dehnung im feuchten Zustand gegenüber der Dehnung im konditionierten Zustand bei geringer Spannung.

Weiterhin soll das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zellulosegegenstände die Umwelt nicht mit Abfallprodukten belasten, die Metallsalze, Schwefelverbindungen oder Ammoniak enthalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß geformte Zellulosegegenstände bereitgestellt v/erden, die Eigenschaften aufweisen, die denen von Gegenständen aus Baumwolle ähnlich sind, und daß ein Verfahren zur Herstellung dieser geformten Zellulosegegenstände aus einer Lösung, die Zellulose in einem tertiären Amin-N-oxy-Lösungsmittel gelöst enthält, angegeben wird. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere die Herstellung von Zellulosefasern aus einer Lösung, welche Zellulose in einem tertiären Amin-H-oxyd-Lösungsmittel gelöst enthält, wobei die Zellulosefasern einen höheren Modul im feuchten Zustand aufwei-

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sen als Reyon, und etwa den gleichen Kodui Im feuchten Zustand wie Baumwolle.

Die Zellulose wird erfinduncsce:.\cß i_n einem Lösungsmittel gelöst, das ein tertiäres ΑΐηΙπ-ΙΙ-οχ,/α und V.'asscr enthält, cirz ein Lösungsmittel für Zellulose darstellt, worauf die Losung durcn. Extrusion oder Verspinnen auc£o£orn:t wird, urid z\«/sj? zn;::'.ch.",t- in Luft oder ein anderes nicht ausfällendes Lediunu nxz, ;--ine~. Mira oder Fäden zu bilden. In die soil Medium werden der i'ilni occ* öle Fäden anschließend gestreckt, us. die physikalischen Ei"o"3c;a:- :'-ten zu verbessern, und zwar bevor de ^ellulose Ou..-ί; .-..'.","'.lI l; v:xr·;: Sodann werden der Film oder die Fäden nit eineis nicht iüüor.dwii Verdünnungsmittel behandelt, U^ aie Zellulose suszufUllei.. Lie ausgeformte Lösung, die aus de si Forx.verlc^eurr austritt, wird vor: der Austrittsstelle am Werkzeug weggezogen mit einer GescLvindigkeit, die größer ist als die Äustrittsro^chvindirkeit-, so daß sie verstreckt und im Durchr;esser vermindert wirrl in eic-:·* Raum, der vor dem Ausfällen der Zellulose nit dem nicht lösenden. Verdünnungsmittel vorgesehen ist. Der Betrag des Verstrekkens v/ird durch das Spinn-Verstreckungsverhältnis ange-~e";en, das die Lineargeschwindigkeit des ausgefällten Gegenständeε ist, geteilt durch die Lineargeschwindigkeit der aus de λ V/erkzeug austretenden Lösung. Dieses Verstrecken vor den; Ausfällen oder der Koagulation führt zu einer Orientierung der Seiluio&emoleküle in der Lösung und die Eigenschaften des erhaltenen _t"eformten Gegenstandes bilden sich aus, bevor die Ausfällung der Zellulose erfclgt. Durch die Ausfällung werden diese Li._t>-:..3c.:i:.ften fixiert. Ein Ziehen der Fäden im Anschluß sn die Ausfällung ist nicht erforderlich. Dadurch entfällt die Kotv.'endigkeir einer Ziehvorrichtung mit samt ihren Nebenkosten,. Das Spj.rin-Va:?- streclcungsverhältnis beträgt mindestens 5« Das Spixui-Verehrelc~ kungsverhältnis hängt von der Geometrie des Formwerkzeuges ab, ferner von der Viskosität der Lösung, die ihrerseits abhängig

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ist von der Art der Zellulose, des: Ursprung der Zellulose, der Zellulosekonzentration -und den Polymerisationsgrud der Zellulose, und darüber hinaus von der Temperatur und der Zusammensetzung des Lösungsmittels.

Die auszuformende Lösung kann nach irgendeinem geeignstan Verfahren mit irgendeinem. Apparat hergestellt werden, woboi die Zellulose gelöst wird" in einem Genisch «us eine^i «ertiären Anain-N-oxyd und Wasser. Geeignete Lösungen sowie Verfahren zur Herstellung dieser Lücungan sowie ζ χα Spinnen oder Extrudieren der Lösungen sind in den ceucsciien Pacentan^eldungen P 28 44 163.6 und P 28 3C 685.6 beschrieben. V/eitere geeignete Lösungen und Verfahren sir.d beschrieben in dan deutschen Patentanmeldungen P 23 30 68-'+.5, P 23 30 633--'t- und P 48 471.1« Dabei wird nach der deutschen Patentanmeldung P 30 684.5 Zellulose mit einem tertiären Amin-K-oxyd-V/asser-Gemisch unter solchen Bedingungen ("überschuh an Wasser oder an einem organischen nicht lösenden. Verdünnungsmittel) imprägniert, unter denen das Gemisch eine Zellulose nicht lösende Flüssigkeit darstellt, um ein Produkt zu bilden, das später in eine Lösung übergeführt werden kann, indem die absorbierte nicht lösende Flüssigkeit in ein Lösungsmittel für· Zeiiulcae durch Erhitzen und/oder Entfernung von überschüssiges Wasser oder von organischem nicht lösenden Verdünnungsmittel umgewandelt wird.

Die Herstellung einer Zelluloselösung in einen tertiärem Amin-H-oxyd und Wasser im Zylinder einer Extrudiervorrichtung und die Extrusion der Lösung vor der Zersetzung der Zellulose ist beschrieben in der deutschen Patentanmeldung P 28 30 685·β.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines festen Ausgangsstoffes aus einer Zelluloselösux.g in einem tertiären Amin-N-

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oxyd ist beschrieben in der deutschen Patentanmeldung P 2a 683-4-» wonach, die Zellulose gemischt wird rrdt Wasser, das tertiäres Aniin-E-oxyd enthält, das die Zellulose löst, und vcnacii die Lösung gekühlt wird, ue. ein festes Produkt zu bilden. Das feste Produkt kann später erwärmt werden, ux eine Lösung su bilden, ohne daß weiteres Lösungsmittel zugegeben werden nuß.

Die Lösung kann in irgendeinem geeigneten Loinbaren Kischsr hergestellt werden, jedoch v/erden solche Vorrichtungen bevorzugt, mit denen nan mischen und sit denen mrji Vascar oder aadere nicht lösende Verdünnungsmittel xinber Vakuum entfernen kann.

Eine bevorzugte Lösung zur erf induaesgenaiien Weiterverarbeitung wird entsprechend der deutschen Patentannsldur.^ P 23 48 471.1 hergestellt. Nach dem Verfahren der deutschen Pa-centanmeldung P 28 48 471.1 wird ein Gemisch aus Wasser und eines:

tertiären Aain-N-oxyd, das die Zellulose löst, als Lösungsmittel verwendet. Die Löslichkeit der Zellulose in dem Genisch aus Wasser und tertiärem Amin-I\-oxyd ninnit linear ab mit Erhöhung des Wassergehaltes in dem Gemisch. Es wird angdnoj^ien» daß das Wasser zu einem Quellen der Zellstoffasern führt und mithilft, die Fasern mit den tertiären Amin-II-oxyd in Eorührung zu bringen. Wenn eine solche Lösung verarbeitet" wird, wie hier beschrieben, führt sie zu den erfindungcgemäßen Fasern mit verbesserten physikalischen Eigenschaften.

Wie in der deutschen Patentanmeldung P 23 JO 635·6 angegeben, kann die Zersetzung der Zellulose verhindern oder ve sent; lieh herabgesetzt werden, indem die Zellulose in einem teruiöxen Amin-N-oxyd-Lösungsmittel in dem Zylinder einer Extrudiervorrichtung gelöst wird, die Lösung extrudiert wird unter Bildung einer ausgeformten Lösung in Form eines Filmes oder von Fäden

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und die Zellulose aus der aussei"orinten Lösung sofort ausgefällt wird, "bevor eine merkliche Zersetzung der Zellulose stattfindet.

Um das Auflösen der Zellulose in de seen. Lösungsmittel in Extruder zu erleichtern, wird in der deutschen Patentanneldur-g P 28 30 685-6 vorgeschlagen, Zellulose in einem rertiär^n Amin-N-oxyd quellen zu lasten bei einer '!Temperatur, "boi der die Zellulose sich nicht auflöst und Zelluloseschr.it::d, die mit tertiärem Amin-K-oxyd imprägniert sind, in den Zylinder des Extruders zu geben. Ein solches Verfahren stellt -*in inniges Vericischen der Zellulose mit; dessen LösungsiiirSel sicher, wodurch das Auflösen der Zellulose in den: Lösungsmittel beschleunigt wird. Zwar hat dieses Verfahren seine Vorteile, es hat jedoch auch den Nachteil, daß mit tertiären Aiin-N-oxyd angefeuchtete Zellulose unter im wesentlichen wasserfreien Bedingungen und bei einer Temperatur aufbewahrt v/erden ir.u3, um ein Auflösen der Zellulose vor ihrer Zugabe in den Extruder zu verhindern. Es hat sich nun herausgestellt, daß eine honogene Zelluloselösung kontinuierlich in einem Extruder oder in einer anderen geeigneten Vorrichtung hergestellt werden kann, ohne daß vorher Schnitzel hergestellt werden müssen, die nit dem Lösungsmittel imprägniert sind.

Es hat sich herausgestellt, daß sich die Zellulose rasch löst und Lösungen von Zellulose in einem tertiären Anin-li-oxyd von noch gleichmäßigerer Zusammensetzung gebildet werden, wenn, das tertiäre Amin-N-oxyd, das den bevorzugten Vassergehalt aufweist, und die Zellulose auf die gleiche vorbestimmte Teilchengröße zerkleinert werden und gleichzeitig in den Zylinder eines Extruders gegeben werde. Das tertiäre Aain-N-oxyd und die Zellulose können in irgend einer geeigneten Mahlvorrichtung zerkleinert v/erden, die die Teilchengröße der Zellulose herabsetzt, ohne daß eine merkliche Verringerung des Molekulargewichts der Zellulose eintritt. g^p ORIGINAU

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Ausgezeichnete Ergebnisse werccn err.cltun, ,:^zxx ^^o Gt...uoc._M das in den Extruder getreten wird., etwa 10 eis eti/a 40 G-"-.'.^r.~;4 ZelJ-uloce, 0 bis 20 Gew.-/o Wa^i-er ur.d et,va ~0 lic οίν<;. yZ Ce-λ % tertiäres Amin-li-oxyd enthält, vvachaib vo^-ce^laai'u^r.-.eioü die gemahlene Zellulose und das gemahlene tertiäre /--air.-l'-cx;,; das das Wasser enthält, in diesen Arteiian miseinsel "-sr vermischt werden.

Das Gemisch kann als solch3s in einen Extruder jea und emitzt werden, um die ^eliuj.02« in a-ju c^vz^Lz

oxyd-Wasser-Gesisch zu lösen, oder die Kcmrcnant^n sches kennen einzeln züge re can werden und mijeir.^r.c die Extruder schnecke vermischt werden, wodurch die I.' keit einer Vorvermischung entfällt. Der bevorzugte '!-„-r-reraturbereich in dem Zylinder des Extruders zur J-uflccuiig ^^r ZiI^ulose· liegt etwa zwischen 90 und 140° C. Der Extruder ^.arm ".it irgendeiner geeigneten Schneckengeschv/ir-digkait betrieber: ·,·■;■.."-den. Dia; erhaltene Lösung wird extrudiert, um einon Üia edsr einen Faden zu bilden, worauf die Zellulose aus dem Lösungsmittel ausgefällt wird.

Es hat sich auch herausgestellt, daß die Zellulose aufgelöst werden kann, wenn, man zunächst den Zellstoff itit com tcrt-.ürc-n Amin-N-oxyd vermischt, das das überschüc^ige 7eraüi::.u:-_c":.:.'-.ituii> vorzugsweise Wasser, in einer solchen Kenge enthalt, die oie Bildung einer Lösung verhindert, v/orauf d"™. Gemisch oin-i-r Icmperatur und einem verminderten Drude ausgesetzt wxi-c, der zur Entfernun.g des überschüssigen Verdünnungsmittels ~b:::-., V.'assors führt, wodurch die Auflösung eintritt. Verschieden" Verrichtungen oder Kombinationen von Vorrichtungen sir.d verwe-^cc^r, \i~ diese Temperatur- und Druckbedingungen hervorzubrinre-n, un das

JO überschüssige Verdünnungsmittel zu entfernen, beiapielt-woiGo ein Dünnschichtverdampfer, eine kontinuierliche iteaäco-Vorrich- tung gemäß Beispiel I oder ein Extruder mit einer Gasleitung.

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Nachstehend ist die Erfindung anhand von Zeichnungen oov/ie von Beispielen näher erläutert. In. den Zeichnungen zeilen;

Fig. 1 eine Biockzeichnurig einer Ausführuncoicm ue^

Verfahrens.,

Fig. 2 eine s c he mat is ehe Darstellung einer lu3i'-:-i'J.n,:sforiL einer Vorrichtung zum Er.:rinn3n und .rar i\achberi:.ncllung einer Faser nach der Li'i'induLng;

Fig. 3 eine schema ti sehe Earstellunj einer- erstan Weiterbildung der Vorrichtung ηε.οη I*ir;. 2; und

Fig. 4 eine schenatische Dar^tellong einer zweiten Waiterbiidujig der Vorrichtung nach Pig. 2

Gemäß Jb'ig. 1 v/erden in einen i^:;äi:.ror zerkleinercer Zeliscoff und ein tertiäres Anin-K-oxyd, das eine nicht; lösende 'Jlüssip;keit, vorzugsweise wasser, enthält, siteinandcr vGrxiücht.

^^as Gemisch aus tertiärem Amin-N-oxyd una Wasser stellt eine nicht lösende Flüssigkeit für Zellulose sure Zeitpunkt der, Vermischens dar, weil das V/asser im Überschuh voriisaaon iot. Das V/asser wird entfernt aus den Gemisch unter Buaiseicii.¹?/-:!)?: und unter vermindertem Druck, bis ein LööuiiCE.iiictol für Z>ll.uLoce entsteht unc die Zellulose wira in eine L^;ir/.:n^; üoorgu-rüiurc. Mit Hilfe einer Pumpe tritt die erholten^ Lüsuj.- aux'cn. eine Spinndüse hindurch. Mo so erhaltene auo^foreto L^;'h:ur.j '„'irc gestreckt, um die Moleküle auszurichten.. und die Zeilulocs wird dann aus der ausgeformten Lösung ausgol'k'llt mit einer nxcht lösenden Flüssigkeit für „-'„llulor-e.. jac S'crock'r· J." .V; ζ in einem Medium statt, das nichc zur Ausfäilung f-öhri;. Luit ist ein bevorzugtes Medium, jedoch ka:in auch idtic^sOofi o'Jrr ein anderes Medium, das nicht zur Ausfällung führt, v&rw^nder v/erden.

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Die erfindungsgemäßen .Fasern sind hinsichtlich veivjchiec.e.L.er Eigenschaften, die in der Tabelle I ar^o^o^sn sind., überprüft worden, und sv.-ar anhand von '/ergieiciiswsrtsn für normales Viskose-Iieyon, Kupferammon-lieyon wad 3ainiwolle.

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Tabelle I

Ό". CTi

Festigkeits eigenschaften (D	normales Viskose-Eeyon (5)	Kupferammon- Reyon (3)	Faser (erfinäuHKSgemäß) W	Baumwolle (5)
Konditioniert	0,7 - 2,7 15 - 50 0,7 - 1,8 20 - 40 5,6 - 4,0	1,4 - 2,3 7~23 1,0 - 1,4 16 - 45 2,0 - 4,0	1,4 - 4,7 7 - 14 0,5 - 5,7 7 - 16 7-28	1,8 - 3,2 7-9 1,6 - 3,2 8-10 10 - 20
Festigkeit (2) Zerreiß dehnung (%) Feucht Festigkeit (2) Zerreiß-- dehnung (%) jiodul g/denier (bei ^c/% Dehnung)

Anmerkung^

(1) AS¹ItI Vorschrift Nr. D2101-72,

durchgeführt mit einer Faserlänge kleiner als 10 cm.

(2) g/denier.

(3) "Encyclopedia of Polymer Science and Technology", 196;;, Eand 2, S. 836.

(4) Beispiele II und IV

Diene V/erte variieren mit dem Spinn--Vorstroc]:ungnvei'h;^:J tnis.

(5) "iiör'ungsrdittcl er Γ·ΐ ·.>:..aerie 3 Key on , i.iO'"lifi.-iurt;-· Zei.lu.lj ...:■■■ Fi- -itr:. \mö. Derivate"; 8_tv2ipoyiua Suriea 53, 1977, Q'ubollc riui" J. ~·>.

cn oo co

Beispiel I

Eine Zelluloselösung wird hergestellt, indem 737 S Buckeye V-68 Holzzellstoff (mit etwa 6 % Wasser) ait 3727 g K-I'iethylmorpholin-N-oxyd, das etwa 59,6 % Wasser enthält, 1 Stunde und 20 Hinuten in eines doppelarmigen Eaker-Perkinn-Mir;cher unter Vakuum gerührt werden, und zwar mit einem L'smpfcrack von 1,05 kg/cia im Mischermantel. Die Lösung wii^d dann in einen Speisebehälter gegeben und auf 102 "bis 111 C unter einen Stickstoffdruck von 5,85 kg/cm^ gehalten, worauf sie durah ein Filter, dessen Temperatur etwa 123 C beträgt, hindurch zu einer kontinuierlichen 2-Zoll Teledyne fieadco Verarbeitungseinrichtung gepumpt wird, die mit Schnecken und scl\r.ekkenförmigen Schaufeln ausgerüstet ist und von der Firma TeIedyne Readco, York, Pennsylvania, vertrieben wird. Kit einer Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle von 5I Umdrehungen pro Minute wird die Lösung durch die Verarbeirungseinrichtuag bei 103 bis 106° C unter einem Vakuum von 0,87 Bar hindurciibefördert zu einer Zahnradpumpe mit 16 Umdrehungen pro Minute

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und 0,584 CBr pro Umdrehung, wodurch die Lösung durch eine Spinndüse hindurchtritt, die 32 Löcher mit je 250 Mikron Durchmesser aufweist und deren Temperatur 120 bis 125° C beträgt .

Die Fäden der Lösung wandern durch einen 30,5 cm längen Luftspalt hindurch in ein Wasserbad, und von dort übsr geeignete Führungen zu einer Aufwickelvorrichtung mit einer Aufwicke1-geschwindigkeit von 200 m pro Minute. Dies entspricht einem Spinn-Streck-Verhältnis von 3I· Das Garn wird dann von der Aufwickelvorrichtung abgenommen und zu einer St ape Hänge von etwa 4,5 cm geschnitten. Die erhaltene Faser v:ird gewaschen, mit Natriumhypochlorid gebleicht, mit verdünnter Essigsäure neutralisiert und getrocknet. Die Ergebnisse mehrerer Versuche mit diesen Fasern sind in Tabelle II angegeben. Weitere

Daten zu diesen Pasern sind in der Tabelle UA angegeben, zusammen mit Vergleichsdaten für normales Viskose-Reyon, Kupferamnon-Reyon und Baumwolle.

Tabelle II

Festigkeitseigenschaften

Konditioniert

Festigkeit (g/denier) 5_V1

Zerreißdehming (%) 8

Modul g/denier (bei 1 % Dehnung) pO

Feucht

Festigkeit (g/denier) 2,0

Zerreißdehnung (%) 9

Modul g/denier (bei 5 % Dehnung) 13

Der Modul, der hier verwendet wird, stellt die Größe der Kraft dar in Gramm pro denier, die erforderlich ist, um eine Faser um den angegebenen Eetrag zu recken, und zwar geteilt durch die Dehnung,

Das optische Quellen nach Tabelle HA wird bes~iirjrt, indeoi der Faden in Paraffinwachs angeordnet wird, ein Querschnitt gemacht wird, das raraffin mit Xylol Wü;;:-ewasc;.a:; wird und doc ^aerschnitt mit Wasser behandelt wird, um z-a quellen. Eine Mikrophotographie des gequollenen .{UorjcLnitts wird mit ein^Li Planimeter ausgemesr,en, um die v^uerüchnittsflache za besaiirarten. vur gequollene Querschnitt wird dann, getrocknet und die Querschnittaflache wird nochmals bestimmt sjihand einer liil-cropr-oto^raphii· des getrockneten Querschnitts in Eukalyptusöl. Der Anteil der optischen Quellung ergibt sich aus der Differenz zwischen, der

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gequollenen Fläche und der getrockneten Fläche, geteilt durch das Hundertfache der getrockneten .Fläche.

Der Röntgenstrahlenkristaliindex für Zellulose ist das Verhältnis der Fläche unter einer Weitwinke I-Jiquatorial-Abtasuung 2 θ zwischen 8 und 32 Grad, wobei die Untergrundstreuung vernachlässigt ist, zu der Gesamtfläche unter der gleichen Kurve. Es wurden keine Vorkehrungen bei dieser Messung bezüglich einer
amorphen Streuung getroffen.

Die Faser nach Beispiel I wird in einem Autoklaven eimern Zy>lus unterworfen, wobei sie 10 Minuten bei 104° C sit Darpf behandelt wird, evakuiert wird mit einem Temperaturabfall auf
96° C, nochmals 5 Minuten bei 116° G mit Dampf behax.de Iz wird und evakuiert wird mit einem Temperaturabfall auf 100° C. Die Dampfbehandlung wird zweimal wiederholt, und dann ein drittes Mal 8 Minuten mit einer letztmaligen Evakuierung bei Zimmertemperatur. Die Festigkeit se igemschaften, näxlich die spezifische Festigkeit und der Kodul bei 5 % Dehnung im feuchten
Zustand, werden bestimmt und es wird eine merkliche Verbesserung dieser Eigenschaften durch die Wärmebehandlung festgestellt.

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Tatelle IIA

ο co ο

O cn *» ro

ASTM- Vorschrift	Eigenschaften	normales Viskose-Reyon	Kupferammon- Reyon	Paser nach Erfindung	Baum wolle
D157773	Denier	3 8	1,3	2,6	1,8
1505-68	Dichte, g/cnr	1,487 1,491	1,519	1,498	1,543
62977	Feuchtigkeitsauf- nähme, %	12,3 11,9	11,1	11,2	7,0
D240269	Restwasser %	83,2 83,4	83,1	60,7	38,8
	Optische Quellung %	87 64	49	42	36
D2102-72	Schrumpfung %	0,4 -0,5	4,9	-0,3	0,23
(1)	Röntgen- Kristall-Index	0,473 0,548	0,593	0,639	0,539
(2)	Doppelbre chung	,018	0,0300	0,0446	0,069

(1) monofile Faden geprüft (0,9 g Gewicht)

(2) Durch Brechungsindex; Reyon-Vert aus Tabelle 1, Fundstelle (3) beachten, Baumwoll-Wert aus Tabelle I, Fundstelle (3) beachten, Band 3, Seite 135·

Beispiel II

10-VS Baumwoll-Linters der Eirna Buckeye Cellulose Corporation mit etwa 5 'eis 6 % Wasser v/erden in einer V/iley-Kühlo durch ein 0,5 HEI Sieb hindurch zerkleinert. j\^T-Methy!morplioliH-Ii~o:q/d wird in ähnlicher V/eise zerkleinert, in eines dotations vercanrofer bis auf einen Wassergehalt von 9,5 > fetrocknsi; j.^'1 reit 142,4 g des Baumwoll-Linüerö vermischt, u:r. etwa Iv u;^.~/_u Zu^.-lulose KU erhalten. Das getrocknete Geiciirch wird ir oir.e Lösung übergeführt und zwar r.:it Hilfe eines 1/2-Loli xliilicr—.vxt/'u isra (Zone 1: 49° C; Zone 2: 123° C; "on2 3, Korf ur.d r-j^c^teil:

120° C). Die Extrudiergeschwindigkeit beträft zwischen 20 und 50 Umdrehungen pro Minute, wodurch ein Lruek von 7^i ~i~ 1^Cc kg/cm entsteht. Die Dosierpumpe mit einer Förderleist-ung \-on 0,584 cm /Umdrehung wird auf 1,63 Uz,drehu-i£;cfn pro Kiniztc- eingestellt zum Spinnen der Zelluloselösung durch eine- cpirmci'i^e mit einer einzigen Bohrung mit eines Durchmesser· von 'OG Ki:-.ror.. Der monofile Faden wird durch einen Luftcps.lt Iiindurchuewer™ und drei Proben werden mit einer Geschwindigkeit von ^M-C Liw. 390 bzw. 969 m pro ilinute aufgewickelt nach dem Strecken und dem Ausfällen der Zellulose durch Besprühen der Aufwickelspule mit Wasser. Die Pestigkeitseigenschaften der Garnproben, die mit den drei verschiedenen Geschwindigkeiten ersponnen worden sind, sind in der Tabelle III angegeben.

Die Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung aar Erfindung nach Fig. 2 umfaßt eine gtheiste Str^n_crprc£c;^ isit einem Zylinder 19, der mit einer herkömmlichen Schnecke :;un. Zusammenpressen und zum 'Iransport der Löcung sowie mit einer Entlüftung 20 zur Entfernung von Dämpfen versehen ist. Die Strangpresse ist über einem Behälter I3 angeordnet, der Wajjür zur. Ausfällen der Zellulose enthält. Ein Filter 17 ist stromabwärts am Ende des Zylinders 19 angeschlossen und ein statischer Mischer 18 ist zwischen dem Filter 17 und einer Dosierpumpe 21

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BAD OWQ»MAt

ίΛ

vorgesehen. Eine Spiraldüse 10 ist ä'oer eine Leitung 1'i an die Dosierpumpe 21 angeschlossen uüü oberhalb dos üenälters 13 angeordnet. Eine iÜhrungswalKo 12 ist in da;; V.'as:j-jz- in Behälter 1.5 getaucht und eirixi ζκ.·.:.ϋΰ i'iihriLr^cwalze '"-4 ist außerhalb des Behälters 15 und sn-omabv/ürto davor., aiveoriret. Eine Abziehrolle 15 ist stronabwärts der PüiLrunss-.'alzö 14 v.rgesehen.

BAD

0 3 0 0 3 7 / C ^c /, 2

Tabelle III

co •»J

Pro be Nr.	Ge schwin digkeit	Konditioniert	Festigkeit (g/denier)	Zerreiß dehnung	Modul bei 1 % leimung (g/denier)	Festigkeit (g/denier;	Feucht	Kodul bei 5 7o Dehnung (g/denier)
1	140	Spinii-Ver- strek- kun rc s ver hältnis	4,7	14	66	5,7	Zerreiß- dehnung (90	25
2	5^	116	4,6	15	97	5,7	16	28
7	959	525	4,7	9	106	5,4	Ih-	28
	798				10

Beispiel IIIA bis IIIE

Fünf Garne (A bis E) werden mit der dargestellten Vorrichtung aus drei verschiedener. Teilen derselben Lösung her rx>i-tells. Es werden zuerst Zellulosenchnirzel hergestellt, indem 200 g V-68 Ilolzzellsuoff mit einem Lösungsmittel vermischt; werden, das (a) etwa 800 g K-MethylmorpholirL-K-oxr/d sit einem Wassergehalt von 25 % und (b) etwa 2GO ml Toluol enthält. 2er Kolben wird mic 40 Umdrehungen pro Minute rotieren gelassen und der Inhalt des Kolbens auf 30 C gehalten. Das Toluol und das Wasser wird unter einem Vakuum -von 0,83 2ar imiez-liaib von f,0 Minuten entfernt (der Druck wurde in einer Höhe von 760 π Über dem Meer bestimmt). Der Wassergehalt betraft an Ende dieses Verfahrensabschnittes 15?5 %· £s werden etwa 500 cur Toluol hinzugegeben und das Gemisch wird auf 60° C für 2 Stunden unter Vakuum gehalten, um Toluol und Wasser zu entfernen. Das tertiäre Amin-N-oxyd-Lösungsmittel bleibt in der Zellulose zurück. Der Wassergehalt beträgt dann etwa I3,2 %.

Das erhaltene geschnitzelte Produkt xvird übergeführt in einen Vakuumofen, wo es vier Tage bei 50° C unter einem Unterdruck von 0,67 Bar aufbewahrt wird, um das restliche Toluol zu entfernen*

Die Zelluloseschnitzel mit dem absorbierten Lösungsmittel werden in den Extruderzylinder 19 gegeben, um mit Hilfe der Schnecke, die mit 20 Umdrehungen pro Minute votiert, eine homogene extrudierbare Lösung zu bilden.

Die Temperatur im Extruderzylinder 19 beträgt etwa II5* C. Das Gemisch, das im Zylinder 19 erhalten wird, wird durch die Schnecke durch den Filter 17 hindurch in den statischen Mischer 18 befördert. Das Gemisch gelangt vom Mischer 18 zu der Dosierpumpe 21, die die gebildete Lösung durch die Leitung 11

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und durch die Bohrungen in der Spinndüse 10 preßt unter Eildung der Fäden 16. Nachdem die Fäden 16 den Luftspalt passiert haben, tauchen sie in aas Wasser im Behälter IJ ein, wo die Zellulose in den Fäden 16 ausgefällt wird. Die erhaltenen Fasern werden durch die Walze 14 der Abziehrolle oder Godet-Walze 15 zugeführt, in deren Nähe sie aufgewiekelt: werden. Die Temperatur in dem statischen Mischer 18 und in dem Filter 17 beträgt etwa 115° C, um sicherzustellen, daß die Zellulose gelöst ist und der Spinndüse 10 eine Lösung zugeführt wird« die im wesentlichen keine Kristalle des tertiärer.

und im wesentlichen keine unaufgelöste Zellulose enrhält. Läe Temperatur in der Dosierpumpe 21 beträgt e~wa 1J0° C und die Pumpe wird mit etwa 3 »65 cm /Tdnute betrieben. Die Spinndüse 10 hat dreizehn Bohrungen, die einen runden Querschnitt aufweisen. Jede Bohrung x-ieist einen Durchmesser von 250 Kikron auf. Die Fäden 16 werden durch die Godet-Walze 15 gestreckt, nachdem sie die Spinndüse 10 verlassen haben, und zvar ui die Beträge, die in Tabelle IV angegeben sind. Der Druck am

2 abwärtsliegenden Ende des Zylinders 19 beträgt 211 kg/cm . An

der Spinndüse 10 herrscht ein Druck von etwa 63 kg/cm . Der Luftspalt zwischen der Spinndüse 10 und dem Behälter 13 ist etwa 5 cm breit. Die Temperatur des Wassers in dem Behälter 13 beträgt etwa 20° C. Das Garn auf der Abziehrolle wird nachbehandelt, indem es mit Wasser gewaschen wird, bis es kein tertiäres Amin-N-oxyd mehr enthält, worauf es in einen Strang übergeführt und getrocknet wird.

Die Unterschiede beim Verstrecken der Fäden A bis E und die unterschiedlichen Eigenschaften sind in der Tabelle IV zusammengestellt.

Beispiel III

Abziehgeschwindigkeit in/min Spinn-Verstreckungsverhältnis

Tabelle	TV	B	45	C	30	D	20	E
A		,9	8	,7	5	,5	3	,4
76,2	60	,7		,0		,3		,6
13,3	10

ca «•ο

Konditioniert

Festigkeit (g/denier) Zerre iß dehnung (;*)

Mo chi 1 *oei 1 % Dennung (ß-/denier)

Feucht

Festigkeit (r;/denier) Zerreißdehrrang (%)

1	,9	1	,7	1	,8	1,	4	1	,9
11	,8	14	,2	11	,6	10,	0	10	,6

69

0,6
10,5

0,6

8,2

68

0,6

10,1

cn oo co

IC

Beispiele IVA bis IVH

Zelluloseschnitzel, die nach Beispiel III hergestellt und bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 9?7 % getrocknet worden sind, werden in den Zylinder 19 der Vorrichtung nach Fig. 2 gegeben, sodann erwärmt und gesponnen, um Fäden 16 zu bilden. Die "Fäden 16 v/erden vor cer Ausfällung der Zellulose durch die Abziehwalze 15 durch das Wasser in dez: .Behälter 13 gezogen, wo die Ausfällung der Zollulose stattfindet. iiie Fäden 16 werden über die Führungswalze:^ 12 unc. 14 geführt. Sine· Walze 25, die mit Wasser benetze ist, wird zwischen dar Spirm- düse 10 und dem Behälter 13 angeordnet, wie in Fig. 3 gazeigt. Das Wasser auf der Walze 23 fällt die Zellulose an der Oberfläche der Fäden 16 aus.

Die Walze 23 gemäß Fig. 3 kann ersetzt sein durch eine IS^TebelkaEmer 24, wie in Fig. 4 gezeigt, un die Zellulose an der Oberfläche der Lösung teilweise auszufällen- Feuchte Luft wird der Kammer 24 über die Leitung 25 zugeführt.

Da ein teilweises Ausfällen in der Nebelkammer 24 stattfindet, kann das Verstrecken, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist, in der Nebelkammer 24 erfolgen, d. h. in den Bereichen der Fasern, welche noch nicht ausgefällt worden sind, und zwar unter zusätzlicher Modifizierung der physikalischen Eigenschaften.

Acht Garne werden hergestellt durch Spinnen der Lösung, wobei die Geschwindigkeit der Walze 23 und der Godet-Walze I5 so ge- ändert worden ist, wie in Tabelle V angegeben.

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Tätelie V

Beispiel V	Umfangsge schwindig keit der Walze 23 (m / min)	Umfangsge schwindig keit der Walze 15 (m / min)	Spinn-Ver- streckungs- verhältnis
A	9,1	32,6	2,6
B	9,1	50,3	4,1
C	9,1	88,7	7,2
D	13,7	118,9	9,6
E	15,8	152,0	12,3
F	15,8	228,6	18,4
G	15,8	292,6	23,6
H	15,8	323,7	26,1

Die physikalischen Eigenschaften, die mit den Garnen bestimmt worden sind, sind in Tabelle VI angegeben.

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Tabelle VI

•Beispiel IV A1££EFGH

Spiim-VerStreckungsverhältnis 2,6 4,1 7,2 9,6 12,3 18,4 23,6 26,1

Denier pro Faden 48,7 33,3 17,6 14,1 11,0 7,3 5,6 5,3

Konditioniert

Festigkeit (g/denier) 0,9 1,2 1,8 2,4 2,4 2,7 3,2 3,2

Zerreißdehnung (%) 17,3 13,0 10,0 8,5 6,8 6,6 7,5 7₅1

Modul "bei 1 % Dehnung

(g/denier) 29,4 41,8 80,7 98,2 105,6 107,7 104,0 109,4

Modul "bei 5 % Dehnung

(g/denier) _„____ 45,4 47,9

Feucht

Festigkeit (g/denier 0,8 0,5 0,8 1,2 1,4 1,7 1,9 1,7

Zerreißdehnung (%) 19,2 17,3 10,6 8,8 7,7 6,8 7,6 7,1

Modul bei 5 % Dehnung

(g/denier) 3,1 2,6 7,0 12,7 1G,5 25,8 22,7 21,2

CjO (Jl OO CD

Ein Modul der Faser nach der Erfindung im feuchten Zustand von wenigstens 7 wird bevorzugt„ jedoch kann mit einem niedrigeren Spinn-Verstreckungsverhältnis ein Kodul im feuchten Zustand kleiner als 7 erhalten werden, wie die Proben A und B in Tabelle V zeigen.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung derart, wie sie in den Figuren 2 bis 4 zum Anfeuchten der Oberfläche der Fäden 16 gezeigt ist, wird beschrieben und dargestellt in der deutschen Patentanmeldung P 23 44 163.6.

Wie in der deutschen Patentanmeldung P 23 48 471.1 beschrieben, kann der Anteil des Wassers, der mit dem tertiären Amin-N-oxyd zu dem Lösungsmittel für Zellulose vermischt wird, von einem tertiären Amin-N-oxyd zu einem anderen variieren, v/ob ei er höchstens 29 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Lösung, beträgt und sich zwischen etwa 1,4 und etwa. ?J) Gev.-νί, bezogen auf das Gewicht der Lösung, bewegt. Der Anteil der Zellulose, die in dem erfindungEgemilSen Lösungsmittel gelöst sein kann, beträgt etwa 2 bis etwa 44- Gew.-%, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Lösung.

In Lösungsmitteln, in denen das tertiäre Amin-N-oxyd N-Methylmorpholin-N-oxyd ist, kann der Wassergehalt bis zu e^-;wa 22 Gew-% betragen, und der Zellulosegehalt bis zu etwa 38 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. Der Anteil des V/assers, der in dem Lösungsmittel enthalten sein kann, und der Anteil der Zellulose, der in dem Lösungsmittel gelöst sein kann, wenn dieses andere tertiäre Amin-N-oxyd enthält, ist in Tabelle VI angegeben.

BAD ORlGIKAt

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Tabelle VI Beispiele für tertiäre JJsin-II

Tertiäres Amin-N-oxyd % Wasser % Zellulose

N-Methylmorpholin-N-oxyd bis zu 22 bis su 58

N,N-Dimethyläthanol-amin-N-oxyd bis zu 12,5 "bis zu 31

N,N-Dimethylcyclohexyl-

amin-N-oxyd bis zu 21 bis zu 44-

N-MethyihomopiOeridin-

N-oxyd 5,5-20 1-22

10 Ν,Ν,Ν-Triäthylamin-

N-oxyd 7-29 5-15

2(2-hydroxypropoxy)-

N-Äthyl-N,N-dimethyl-

amin-N-oxyd 5-10 2-?,5

15 N-Methylpiperidin-

N-oxyd bis zu 17,5 5 - 17*5

Ν,N-Dimethylbenzyl-

amin-N-oxyd 5,5-1? 1-20

Bei jedem der tertiären Amin-N-oxyde nimmt der Anteil der Zellulose, der aufgelöst werden, kann, iia wesentlichen linear mit zunehmendem Wassergehalt ab. Die untere Grenze des Wassergehaltes kann nicht immer durch, die üblichen Methoden des Wasserentzuges, wie Verdampfung, ermittelt werden. Beispielsweise beginnt sich das jS,ii,A--Triä-chyl_;3Lmin-K-oxya bei einem Wassergehalt unter etwa 11 % zu zersetzen.

Ein organisches Verdünnungsmittel kann verwendet werden in einer Menge bis zu etwa 25 Gew.-%, bezogen auf die Gesaiatlösung, falls ein billiges Verdünnungsmittel für das tertiäre Amin-N-oxyd erwünscht ist oder eine Herabsetzung der Viskositat der Lösung angestrebt wird. Jede aprotische, organische,

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Zellulose nicht lösende Flüssigkeit, die mit dem tertiären Amin-N-oxyd nicht reagiert und keine Zersetzung der Zellulose herbeiführt und die eine hohe Polarität aufweist, d.h. ein Dipolmoment größer als etwa 3,5 Debye, ist geeignet, beispielsweise Dimethylsulfoxyd, Ν,Ν-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetaiaid, N-Methylpyrrolidon, Hexamethylphosphcrsäure-Triamid, Acetonitril oder SuIfolan» Die Dipolmomente der vorstehend angegebenen organischen Verdünnungsmittel, die in den tertiären Amin-N-oxyd-Lösungsmitteln vorliegen können, sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben:

Verbindung	Dipolmoment	Debye
N,N-Dimethylf ormamid	3,82	Debye
Έ ,N-Dimethylacetamid	3,79	-4,3 Debye
Dimethylsulfoxyd	3,98 -	Debye
N-Methyl-2-pyrrolidon	4,09	Debye
SuIfοlan	4,69	Debye
Acetonitril	3,84

Jede geeignete Zellulose kann in dem Verfahren eingesetzt werden, beispielsweise Baumwoll-Linters oder verschiedene Sorten von Holzzellulose. Die ausgefällte Zellulose hat eine Zellulose-II-Struktur anstelle der nativen Zellulose-I-Strulctur.

Stapelfasern, die nach der Erfindung hergestellt werden, können dazu benutzt werden, um nicht gewebte Bausche zur Absorption von Körperflüssigkeiten herzustellen, ähnlich denjenigen, die gegenwärtig aus Reyon-Stapelfasern gefertigt werden, beispielsweise Tampons, Damenbinden, Mullbinden und dergleichen, während Fasern in Form von Fäden oder Garnen zu Geweben gewebt werden können oder einsetzbar sind als Verstärkungsschnüre

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in elastomeren oder plastischen Gegenständen, "beispielsweise als Schnüre in Kraftfahrzeugreifen. Fasern, die erfindungsgemäß hergestellt sind, sind insbesondere geeignet für abwaschbare Gewebe, da sie ihre Form beim Waschen beibehalten, und Gewebe, das zu Tuch und dergleichen verarbeitet worden ist, dehnt sich bei hoher Feuchtigkeit nicht mehr als bei niedriger Feuchtigkeit. Filme, die nach der Erfindung hergestellt worden sind, können zum Einwickeln und zum Verpacken von Gegenständen benutzt werden.

Nach der Erfindung wird eine Lösung, die Zellulose in einem tertiären Amin-N-oxyd-Lösungsmittal enthält, das eine Zellulose nicht lösende Flüssigkeit, wie Wasser, aufweist, durch Extrusion oder ein anderes Formgebungsverfahren ausgeformt, um ausgeformte Fasern, Stäbe, Platten, Bohre oder Filme aus Zellulose zu bilden. Der extrudierte Gegenstand wird in der Luft gestreckt, während noch eine Lösung vorliegt, um ihm verbesserte physikalische Eigenschaften zu verleihen, worauf die Zellulose aus der ausgeformten Lösung ausgefällt wird, um diese Eigenschaften zu fixieren, ohne daß eine weitere Verstrekkung erfolgt. Die Lösung kann hergestellt werden, indem die Zellulose in dem tertiären Amin-N-oxyd-Lösungsmittel in dem Zylinder des Extruders gelöst wird, worauf die Lösung extrudiert wird, durch Verstrecken des erhaltenen Produkts in der Luft, und zwar noch in Form der Lösung, orientiert wird, und im Anschluß daran die Zellulose des ausgeformten Gegenstandes koaguliert wird, bevor eine merkliche Zersetzung der Zellulose stattfindet. Die Zellulose und das tertiäre Amin-lT-oxyd können gemahlen werden zu im wesentlichen der gleichen Teilchengröße, bevor sie dem Zylinder des Extruders zugegeben werden.

Das tertiäre Amin-N-oxyd wird wiedergewonnen und im Kreislauf geführt, um eine Umweltverschmutzung zu verhindern.

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Claims

Patentansprüche

1. Geformter Gegenstand aus Zellulose erhalte:: durch Auflösen der Zellulose in einem Lösungsmittel, Ausformen cer Lösung und Ausfällen der Zellulose aus der ausgeformten Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß die ZeI-lulüse in einem. Lösungsmittel gelöst vrird, ά\ε ein torciäies Anin-N-oxyd, das Zellulose löst, und eine i'lüfisi.jk-sit, cie Zellulose nicht löst und tn.it den tertiären ..'-uiji.-OT-oijU riiichbar ist, enthält, und daß die aucgof or;nte Losung verstreckfc wird, bevor die Zellulose ausgefällt wird, ue. den ausgezormten Zellulosegegenstand zu bilden.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafd er einen Modul im feuchten Zustand von wenigstens 7 g/denier bei einer Dehnung von 5 % aufweist.

3- Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k a η η-zeichnet, daß er im koaditionierten Zustand eine Festigkeit von wenigstens 1,4 g/denier aufweist.

4. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch. g ekennzeich.net, daß er mit einem Spinn-Verß tr e clcuns verhältnis größer als 3 verstreckt wird.

5· Gegenstand nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeic h n e t, da3 er in konditionieren Zustand eine Pöstigkeit von wenigstens 1,4 g/denier, vorzugsweise zwischen 1,4 und 4,7 g/ denier, aufweist.

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6- Gegenstand nach. Anspruch 4·, dadurch g e k e η c zeichnet, daß er in feuchten Zustand eine festigkeit von wenigstens 0,5 g/denier, vorzugsweise zwischen 0,5 und 3»7 g/denier, aufweist.

7· Gegenstand nach Anspruch A-, dadurch g e k e η η zeichnet, daß er im feuchten Zustand einen Modul zwischen 7 «*"i 23 g/denier bei einer Dehnung von 5 % aufweist.

8. Gegenstand nach einem der vorstehenden Anαprücha„ daduren gekennzeichnet, daß er eine Faser ist.

9. Gegenstand nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß er eine Peinfolie ist.

10. Gegenstand bzw. Faser bzw. Feinfolie nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er bzw. sie erhalten wird, indem die zellulosehaltigo Lösung in ein nicht ausfällendes ric-dium hineingesponnen wird, der erhaltene Faden in diesem Medium verstreckt wird, während er noch als Lösung vorliegt, um die Zellulosercoleküle zu orientieren, worauf die Zellulose :ait einer Zellulose nicht lösenden Flüssigkeit ausgefüllt v/ix-d, u/n die physikalischer; Eigenschaften zu stabilisieren, welcher Gegenstand bzw. welche Faser bzw. Feinfolie eine lehnung im konditionierten Zustand aufweist, die derjenigen im feuchten Zustand entspricht.

11 ο Verfahren zur Herstellung einer Faser oder einer Feinfolie aus Zellulose, bei dem eine Zelluloseiösung extrudiert wird, um die Lösung zu einem Faden oder zu einen. Film auszuformen, wonach, die Zellulose aus dieser Lösung ausgefällt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelluloselösung, die extrudiert wird, eine Lösung von Zellulose in einem

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tertiären Amin-N-oxyd ist, das eins Zellulose nicht lesende Flüssigkeit enthält, und daß der Faden bzw. der PiIn nach dem Extrudieren und vor deic Ausfäller- der Zellulose versrreckt wird, während er noch als Lösung vorliegt, um die Moleküle zxx orientieren und um verbesserte physikalische Eigenschaften in der Faser oder der Feinfolie aus Zellulose hervorzubringen_v welche Eigenschaften durch das Ausfällen äev Zellulose aus dieser Lösung stabilisiert werden, und zwar ohne anschließende Verstreckung-

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Spinn-Verstreckungsverhältnis wenigstens 3 beträgt.

1J. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellulose nicht lösende Flüssigkeit Wasser ist.

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