DE300254C

DE300254C -

Info

Publication number: DE300254C
Application number: DENDAT300254D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Fabrikation von künstlicher Seide ist gegenwärtig noch immer eine umständliche, viel Handarbeit erfordernde; die zu ihrer Herstellung notwendigen Arbeiten müssen auf einer Anzahl Maschinen ausgeführt werden, welche den einzelnen Zwecken angepaßt verschieden konstruiert sind. So verfährt man z. B. nach dem Kupferoxydammoniaklaugen-Verfahren in folgender Weise: Auf einer

ίο Fadenziehmaschine (Spinnmaschine) wird die Zelluloselösung aus mit feinen Öffnungen versehenen Spinndüsen in die warme die Kupferzellulose zur Fällung bringende Lauge eingespritzt und die zu einem Fadenbündel· vereinigten Fäden auf Glaswalzen kreuzweise aufgewickelt; die Natronlauge verdrängt hierbei das Lösungsmittel Ammoniak und entzieht der gefällten Kupferoxydzeliulose zugleich einen großen Teil Wasser. Die stark mit Alkali getränkten aufgewickelten Kupferzellulosefäden werden auf einer zweiten Maschine gewaschen, um sie vom Alkali zu befreien und auf einer dritten Maschine mittels verdünnter Säure vom Kupfer befreit, auf - einer vierten Maschine wieder gewaschen und, geseift, um schließlich in einer Trockenvorrichtung getrocknet zu werden. Nach dem Trocknen wird, die Seide von den Glaszylindern auf Spulen gewickelt, gezwirnt und geweift. Bis zum Zwirnen sind also bei genanntem Verfahren acht Behandlungen auf acht verschiedenen Maschinen notwendig.

Das Viskoseverfahren gestaltet sich noch viel umständlicher, bei diesem sind sechzehn solcher Einzelbehandlungen erforderlich.

■Vorliegefide Erfindung verfolgt nun den bekannten Zweck, die Herstellung der Kunstseide in der Weise zu vereinfachen, daß alle oben genannten Arbeiten bis zum Zwirnen auf nur einer Maschine in ununterbrochenem Arbeitsgange ausgeführt werden. Die dadurch gewonnenen Vorteile sind sehr bedeutend ; nicht allein, daß eine Anzahl Maschinen und deren Bedienung gänzlich in Fortfall kommen, auch in der Qualität der Seide zeigt sich eine wesentliche Verbesserung, z. B. besitzt der nach dem Kupferlaugenverfahren im Kontinuebetrieb erzeugte Seidenfaden weit höheren Glanz, höhere Elastizität und absolute Gleichmäßigkeit gegenüber dem nach bisherigem Verfahren hergestellten Fäden.
■ Trotzdem es an Versuchen nach dieser Richtung hin nicht fehlt, ist es bis zur Zeit noch nicht gelungen, einen für den Großbetrieb brauchbaren Continuebetrieb zu schaffen; es stellen sich der praktischen Ausführung sehr bedeutende Schwierigkeiten in den Weg. Die Ursache der großen Schwierigkeiten bei Kunstseide, in vermindertem Maße bei Roßhaar, liegt in der äußerst geringen Haltbarkeit des frisch gefällten aus,Zellulosehydrat bestehenden nassen Fadens, welcher nur 10 bis 20 Prozent von der des trockenen Fadens ausmacht. Besitzt das aus 12 bis 20-

Einzelfäddhen bestehende Fadenbündel nur geringe Festigkeit, so ist die Festigkeit eines einzelnen Fädchens so minimal, daß die geringste Kraftwirkung' genügt, um es zum Zerreißen zu bringen, z. B. zu kräftige Bewegung des Wassers, Reibung usw.; dabei zeigt der nasse Seidenfaden ein so großes Arihaftungsbestreben, daß es schwierig ist, ihn über Walzen, Haspeln, Stäbchen usw. zu führen. Man

ίο hat versucht, den Faden mittels Transportbänder durch die verschiedenen Bäder zu führen, jedoch haftet der Faden an solchen Bändern so fest, daß er sich schwierig loslösen läßt und leicht zerreißt; man suchte dem Ziele auch dadurch näher zu kommen, daß man den Faden auf Haspeln mittels mechanischer Vorrichtung in Windungen wickelt und zugleich seitlich verschiebt. Solcher Haspeln läßt man hintereinander eine Anzahl in mehreren'Bädem laufen und leitet den Fadea von einer zur anderen. ,Aber gerade Haspeln sind für vorliegenden Zweck ungeeignet, da sie das Wasser durch zu starkes Schlagen in heftige Bewegung versetzen und dadurch die Seide leicht zum Zerreißen und zum Verschieben bringen.

Weiter. wurde vorgeschlagen (Patent 209923) den aas dem· Fällbade tretenden Faden durch eine Tropfrinne zu leiten, in der er in geeigneten Abständen hintereinander durch Auffließenlassen der verschiedenen Flüssigkeiten gewaschen, gesäuert und wieder gewaschen werden soll. Der Nachteil einer solchen Vorrichtung besteht darin, daß die Rinne eine undurchführbar große Länge erhalten muß, wenn die einzelnen Behandlungen des Fadens mit Erfolg zu "Ende geführt werden sollen; denn allein zum Auswaschen der Säure aus dem Faden ist z. B. ein Fadenlauf von mirfdestens 10 m in reichlich fließendem Waschwasser erforderlich. Ebensowenig ist es möglich, nach dem angeführten Verfahren den nassen Faden an der Luft durch einfaches Leiten durch einen Trockenkanal zu trocknen, wofür z. B. bei einer Spinngeschwindigkeit von 30 m pro Minute mindestens 50 m Fadenlauf erforderlich ist, da das Trocknen des .Seidenfadens an der Luft weit langsamer verläuft als durch direkte Berührung an einer Heizfläche.

Ein ununterbrochenes Arbeiten hat man auch dadurch zu erreichen gesucht (Patent 192406), daß man den koagulierten Faden hintereinander mittels · mehrerer Walzenpaare die nötigen Bäder durchlaufen und am Ende der Bäder über eine Trockentrommel laufen läßt. Auch diese Vorrichtung ist wegen der mehrere Meter langen Bäder nicht praktisch. Ebenso ist das Trocknen des Fadens auf einer Heiztrommel wegen der notwendigen großen Abmessung einer solchen praktisch mit großen Schwierigkeiten verbunden. Auch durch einmaliges Gleitenlassen über eine feststehende gekrümmte Trockenplatte kann der sehr viel Wasser mitführende Kunstseidenfaden nicht zum Trocknen, gebracht werden, wie man z. B. auf diese Weise Naturseide trocknet (Patent 161551)·.

Die genannten Schwierigkeiten eines Kon-'tinuebetriebes werden durch die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende neue Vorrichtung vollkommen überwunden. Die Vorrichtung arbeitet sicher, ohne Störungen und die technische Ausführung erfordert nur geringen Raum. Die notwendigen Arbeiten in gedrängtem Räume werden dadurch ermöglicht, daß die Überführung der Fäden in die verschiedenen Bäder und, zum Zwecke des Trocknens, das Gleiten an einer Heizplatte in seitlicher Richtung durch zwei Walzen und eine Anzahl auf einer Welle befestigter Scheiben bewirkt wird, welche parallel zueinander liegen. Die Behälter der einzelnen Bäder sowie die Trockenvorrichtung können dicht nebeneinander angeordnet werden, die Gesohwindigkeit des Fadenlaufs wird eine in allen Bädein gleichbleibende. Die Anordnung der Bäder nebeneinander schafft den großen Vorteil der Übersichtlichkeit des Fadenlaufs und der bequemen Handhabung" durch den Arbeiter; sie ermöglicht überhaupt erst die Verwendung einer solchen Maschine im Großbetrieb ; sie bleibt im Prinzip bei der einfachen bisherigen Arbeitsweise des Spinnens auf Zylinder, nur mit dem¹ Unterschiede, daß bisher der frisch koagulierte Faden auf einen Zylinder kreuzweise aufgewickelt wird, während er nach der Erfindung mittels einer zweiten geteilten Walze und mittels Führungsrechens seitlich verschoben und gleichzeitig durch die chemischen Bäder usw. geführt wird.

Als erläuterndes Beispiel ist das ' Kupferoxydammoniakverfahren, angeführt, die Vorrichtung kann aber auch für jedes andere Spinnverfahren gebraucht werden.

Die gut filtrierte Kupferoxydammoniak-Zelluloselösung gelangt unter Druck aus dem Hauptzuleitungsrohr α (Fig. 1) in den Spinnkopf b, woselbst die Lösung aus einer Anzahl mit feinen Öffnungen versehenen Spinndüsen c fh das warme alkalische Fällbad der Wanne d eingespritzt wird. Das aus 12 bis 20 Einzelfäddhen bestehende Fadenbündel wird mittels des festen Fadenführers e auf die rotierende Walze/ geführt. Der tolaue, mit Lauge getränkte Faden wird in mehreren Windungen abwechselnd über die obere Walze / und unter die mit gleicher Geschwindigkeit rotierende Scheibe 1 (Fig. 2) geführt. Die Verschiebung der Windungen nach der Seite hin vermittelt der mit Führungszapfen versehene Rechen h; die Zapf en. des Rechens

trennen die einzelnen, AYindungen voneinander und halten den Lauf der Windungen an bestimmter Stelle fest. Der läng'ere Gang des frisch gefällten Fadens ah der Luft hat den Zweck, die Koagulation zu vollenden; die Weiterführung der Koagulation kann aber auch dadurch geschehen,, daß der Faden mittels der Scheibe ι in mehreren Windungen durch ein entsprechend starkes Fällbad nochmais geführt wird, welches sich in einem Behälter unterhalb der Scheibe ι befindet. .

Der genügend koagulierte Faden wird nun mittels des Führungsrechens seitlich auf die Scheibe 2 verschoben, passiert im Kasten I (Fig. 2) Waschwasser (siehe i, Fig. 1) und wird von der drehbaren Walze g wieder auf die W,alze /" geführt; ein zweiter Führungsrechen j verhindert das Zusammenlaufen der Faden windungen; bei Herstellung z. B. von Roßhaar kann die AValze 'g durch einen Glasstab, ersetzt werden. In den Kasten I (Fig. 2 und 3) fließt bei E (Fig. 3 und 1) ununterbrochen eine geringe Menge Wasser, welches dem Faden den. größten Teil der Fällflüssigkeit und Ammoniak entzieht; bei A (Fig. 3 und 1) fließt das verdünnte ammoniakhaltige Fällbad in ein gemeinschaftliches Rohr k ■ (Fig. 1) ab, es wird zur Rückgewinnung des Ammoniaks mittels Destillation benützt, darauf eingedampft und wieder in Gebrauch genommen; durch Anordnung mehrerer solcher AVaschkasten nebeneinander kann die Ausbeute an Ammoniak und Fällbad weiter geführt werden.

Zur Zersetzung des· nur wenig Alkali mitführenden, aus Kupferzellulose bestehenden Fadens gelangt dieser seitlich verschoben in den aus zwei. Abteilungen bestehenden, mit verdünnter warmer Schwefelsäure gefüllten Kasten m. In die Abteilung 4 (Fig. 3) des Kastens m fließt bei E fortgesetzt die Säure tropfenweise ein, und durch eine Überlaufsöffnung U der Scheidewand nach der Abteilung· 3, in welcher die Säure zum größten Teil zur Auflösung des Kupferhydrats und des vom Faden mitgeführten Alkalis verbraucht wird. Im Kasten' 3 wird dem Faden das Kupfer fast gänzlich entzogen und die aus diesem Kasten bei k¹ Fig. 1) abfließende saure Lösung von schwefelsaurem Kupf er wird zur Rückgewinnung des Kupfers benützt. Wie sich gezeigt hat, ist zur Entfernung des letzten Restes von Kupfer aus dem Faden eine gewisse Zeit erforderlich; man ■ läßt deshalb den mit Säure getränkten Faden noch eine Anzahl Windung'en mittels der Scheibe 5 durch die Luft passieren, bevor man ihn in den Waschkasten η einführt. In die Abteilung 7 des. Kastens η fließt bei E fortlaufend eine größere Menge Waschwasser, welches durch Überlauf in die Abteilung 6 und von dort überlaufend bei A in den Kanal abfließt; bereits in der Abteilung 6 wird der Faden bis auf einen geringen Säurerest ausgewaschen, in der Abteilung 7 vollkommen rein gewaschen. Um den Seidenfaden in gewünschter Weichheit zu erhalten, geht er in der Abteilung 8 des Kastens η (Fig. 3) durch Seifenlösung. Der nun von Kupfer und Säure gänzlich freie Seidenfaden wird schließlich zum Zwecke des Trocknens ebenfalls windenförmig mittels der Scheibe 9 (Fig. 2) an der Heizfläche der Trockenplatte p vorbeigleiten gelassen, und zwar so, daß die ersten Windungen nur zum Teil an der Heizfläche laufen, die letzten Windungen aber die ganze Flächen-. länge gleitend berühren. Zur (Erhöhung des Glanzes erhält der Faden während des Passierens am Heizkörper größere Spannung durch größeren Umfang der Walze / und der Scheibe 9 an dieser Stelle. Der trockene Faden gelangt über die Rillenscheibe r auf die Spulvorrichtung s; der Faden kann aber auch mittels Spinntöpfe oder einer anderen Zwirnvorrichtung gleichzeitig gezwirnt werden.

Die Anzahl Windungen, mit welchen der Faden die einzelnen Abteilungen durchläuft, richtet sich nach der Stärke des Fadens, nach der Stärke der Säure und nach der Länge der Passage des Fadens in den Bädern bei i (Fig. 1); sie schwankt für jede Abteilung von 2 bis 4 Windungen bei Herstellung von Kunstseide.

Bei Herstellung von Kunstroßhaar oder Seidenbändchen sind mehr Windungen erforderlich. Um eine größere Anzahl Windungen beim Säuren, Waschen und Trocknen auf möglichst kleinem Räume rotieren lassen zu können, wird zweckmäßig so verfahren, wie es Fig. 4 zeigt. Die erste Fademvindung α wird von Zapfen?? des Führungsrechens/7. (Fig. 1) auf den schrägliegenden Draht c geleitet, der ebenfalls am Führungsrechen befestigt ist; sämtliche folgende Fadenwindungen werden dicht aneinandergereiht und laufen sich berührend nebeneinander, so daß sich aus einer Anzahl Fäden ein Fadenband d bildet; durch die schiefe Ebene des Stäbchens c wird verhindert, daß die Fadenwindungen übereinander laufen. Der letzte Faden e des Fadenbandes d löst sich von diesem leicht ab und wird in den folgenden Kasten übergeführt.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Vorrichtung zur Herstellung von künstlichen Fäden, künstlichem Roßhaar usw. in ununterbrochenem Arbeitsgänge, dadurch gekennzeichnet, daß der koagulierte Faden in Windungen über sich drehende Walzen (f, g, Fig. 1) und eine Anzahl sich gleichfalls drehender Scheiben

4 ■--:—

( ι bis 9, Fig. ι) geführt und durch Führungsreellen · (h, j, Fig·, ι) seitlich geleitet wird, wobei er der Reihe nach durch 'Behälter (I₁ m, n, Fig. 2) mit verschiedenen Bädern läuft, um dann über eine Trockenplatte (ρ) und Rillenwalze (r) nach der Spulvorrichtung- (s) zu gelangen.
2. Vorrichtung zur Herstellung von künstlichen Fäden nach Anspruch i, besonders von dickeren Fäden, z.
B! Roßhaar oder jSeidenbändcbeii, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks längerer Einwirkung der verschiedenen Bäder und des Trockenkörper.s eine größere Anzahl Windungen über schrägliegende Stäbchen geführt wird, um die Windungen dicht aneinander in Form eines Bandes reihen zu können (Fig.
4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.