DE300744C - - Google Patents

Description

Der zur Zeit bei uns herrschende Mangel an Spinnfasermaterial, das sonst überwiegend aus dem Ausland und von Übersee nach Deutschland eingeführt werden muß, macht es zur Notwendigkeit, zur Beschaffung¹ von Ersatz- und Streckstoffen nach Möglichkeit bisher unbeachtet gelassene einheimische Quellen auszunutzen. Dazu gehören vor allem die vielerorts stark verbreiteten, wildwachsenden Schilfpflanzen. In den letzten Jahren sind schon wiederholt von verschkr denen Seiten Versuche gemacht worden, aus verschiedenen .Schilfarten Spinnfasern zu gewinnen, doch haben sie bisher zu technisch und wirtschaftlich brauchbaren Ergebnissen nicht geführt, wie am deutlichsten daraus hervorgeht, daß ein praktisch brauchbares Verfahren niemals ins Leben getreten ist.

Vorwiegend hat man sich der Einwirkung von Ätzlaugen (Natron-, Kali- oder KaIkhydrat) bedient, um die die Fasern einschließenden übrigen Blattbestandteile zu lösen und zu beseitigen. Zur Erleichterung der Einwirkung der Ätzlaugen hat man die Schilfblätter auch zuvor mechanisch zerlegt und getrocknet, sie dann einer wiederholten Mazeration mit Wasser oder auch einem durch mehrere Wochen fortgesetzten Wasserrottungsprozeß ausgesetzt, oder man hat die Lauge zuerst unter Druck in die vorher unter Luftleere gebrachten Schilfblätter eingepreßt. Ferner hat man die Wirkung'der Lauge durch Zusatz von . Ätzkalkpetroleum- oder Seifen- -petroleutneniulsionen günstiger gestalten, besonders auch geschmeidigere Fasern erzielen wollen. Diese Verfahren, wie auch das, welches die Schilfblätter nach vorhergehender Wasserrottung nur durch eine mechanische Behandlung in Spinnfasern zerlegen will, er- ■ fordern mannigfache, häufig nicht einfache maschinelle Einrichtungen. Die mit Rottverfahren verbundenen Arbeitsweisen kosten außerdem viel Zeit und machen Wegen der an sich räumlich recht ungünstigen Beschaffenheit des Ausgangsstoffes weitläufige Anlagen bei geringer Produktionsfähigkeit notwendig. Zu diesen, die wirtschaftliche Seite dieser A^erfahren nachteilig beeinflussenden Umständen tritt aber vor allem der Umstand hinzu, daß die erhaltene Faser hauptsächlich wegen geringer Haltbarkeit und wegen ihrer Sprödigkeit und Steifigkeit für die gewünschten Spinnzwecke wenig, geeignet, ist. Vielfach findet sich in Veröffentlichungen der Hinweis, daß das erhaltene Material nach vollendeter Aufschließung und Trocknung vor der weiteren üblichen Vorbereitung für den Spinnprozeß erst einem »Mürbemachen« unterworfen werden muß, auch, in den Fällen, wo eine Kalk- oder Seifenpetroleumemulsion angewendet wird. Es haftet daher dem erzielten Erzeugnis infolge der unvorteilhaften Beärbeitungsweise noch ein wesentlicher Nachteil an. Im übrigen hat sich bei einer Nachprüfung ein merkbarer Einfluß des Zusatzes einer derartigen Emulsion gegenüber der bloßen Einwirkung des Alkalis nicht feststellen lassen.

Einerseits liegen die bisher unbefriedigenden Erfolge an der mangelnden Erkenntnis, ■ daß die verschiedenen Schilfarten nach . der Eigenartigkeit ihres anatomischen und chemischen Aufbaues, trotz weitgehender Ähnlichkeit im Äußern, nicht nur eine verschiedenartige Behandlungsweise bei der Aufschließung mittels Alkalis erfordern, daß sie daher nicht wahllos schematisch dem gleichen

ίο Verfahren unterworfen werden dürfen, sondern daß, wie eingehende mikroskopisch-, bistologische Untersuchungen erwiesen haben, nach dem anatomischen Bau der Bastfaserelemente und der Gefäßbündel, nach ihrer Beschaffenheit (Feinheit und Festigkeit, Verholzungszustand, Verteilung und Lagerung zu den übrigen Blattgewebebestandteilen) ein großer Teil der Schilfblattarten zur Fasergewinnung sich wenig eignet. Dies trifft

z. B. für die Fasern von Acorus calamus zu, die in verhältnismäßig geringer Menge, aber in stark verholztem Zustande vorhanden sind, oder für die Phragmites- (Rohrschilf-) Arten, die einen stark verholzten Stengel und Blätter mit wenigen und schwachen Fasern aufweisen.

Als wirklich praktisch brauchbar können nur verschiedene Arten der Familie der Rohrkolbengewächse (Typhaceae) in Betracht kommen, hauptsächlich Typha latifolia und angustifolia. Aber selbst zwischen diesen beiden einander sehr ähnlichen Arten besteht ein sehr erheblicher Unterschied. Die Typha angustifolia erweist sich für die Fasergewinnung weit mehr geeignet, die erhaltenen Fasern sind fester und geschmeidiger und die Ausbeute höher. Auch weist die Typha latifolia viel größere Mengen schleimartiger, klebriger Stoffe in ihrem Pflanzensaft auf, die sehr störend wirken, da sie bei ungenügender Entfernung ein Steifwerden der gewonnenen Fasern verursachen und außerdem zu ihrer Beseitigung ein größerer Verbrauch an Alkali erforderlich ist.

An dem unbefriedigenden Ergebnis der bisherigen Versuche mit Ätzlaugen, namentlich was die Beschaffenheit der gewonnenen Fasern, hauptsächlich ihre Festigkeit und ihre Menge, betrifft, ist ferner wesentlich der Umstand schuld, daß die Alkalilauge in zu hohen Konzentrationen angewandt wurde. Nach den verschiedenen Angaben ist sie meist in einer Stärke von 2 bis 3 Prozent, ausnahmsweise auch von 1 Prozent und weniger, verwendet worden.

Eingehende Versuche über die Alkailieinwirkung, bei denen im übrigen, wie schon erwähnt, sich herausgestellt hat, daß nur die Typhaarten als praktisch brauchbar für die Fasergewinnung in Betracht kommen können, haben zu dem Ergebnis geführt, daß man mit weit schwächeren Alkalilaugen (0,1 bis 0,3 Prozent) auch beim Arbeiten in offenen Gefäßen ohne Druck zu einer befriedigenden Aufschließung· der Schilfblätter gelangen kann, bei der vor allem der wesentliche Vorteil erreicht wird, daß die Fasern in ihrer Festigkeit weit mehr geschont werden als bei der Einwirkung des starken Alkalis. Man kann sich (leicht davon überzeugen, daß die mit zwei- bis dreiprozentiger Lauge gekochten Blätter Fasern liefern, die in feuchtem Zustand in ihrer Haltbarkeit sehr geschwächt sind, fast gar keine Zugfestigkeit besitzen und daher beim. Spülen leicht auseinanderfallen, so daß man beim Ausspülen der stark gequollenen', aufgeweichten übrigen Gewebebestandteile starke Verluste an Fasern erleidet. Erst beim Trocknen erlangen diese wieder einen größeren Halt, werden aber dabei durch die die Faserelemente verklebenden, Stoffe steif und hart.

Die Typhafasern widerstehen aber, wie sich gezeigt hat, auch einer noch schwächeren Lauge bis zu etwa ^J/₂ Prozent bei längerer Kochdauer nicht mehr, sondern werden in ihre Faserdemente aufgelöst. Es beruht dies, wie die mikroskopische Prüfung der Fasern gezeigt hat, darauf, daß die Faserelemente, aus denen sich die Fasern aufbauen, von außerordentlicher Feinheit sind, in der sie nur noch von den Faserelementen der Anariasfaser übertroffen werden. Infolgedessen ist der sie verkittende Stoff der lösenden, Wirkung des Alkalis leichter zugänglich (vielleicht ist er auch nach seiner chemischen Natur verhältnismäßig leicht von Alkali angreifbar), ein Nachteil, dem andererseits die höhere Spinnbarkeit der unversehrt erhaltenen Typhafasern gegenübersteht.

Auf Grund dieser neuen Erkenntnisse konnte nun ein neues Verfahren zur Gewinnung von Spinnfasern, besonders aus der Typha angustifolia, aber auch der Typha latifolia durch Kochen mit Alkalilauge ausge- 105' staltet werden, das dien hauptsächlichen Anforderungen genügt, denen ein solches gerade heute entsprechen muß, daß es nämlich

ι. mit möglichst einfachen und wenig kostspieligen Mitteln eine möglichst rasche und große Produktion gestattet,

2. leicht den Einrichtungen vorhandener, j einschlägiger Betriebe angepaßt werden kann, und besonders

3. ein wirklich gut spinnbares Material liefert, das ohne jede sonderartiliche Arbeitsweise, mit Hilfe der vorhandenen, unveränderten Arbei'tseinrichfjung<en und Arbeitsverfahren, wie die ursprünglichen Spinnmaterialien, zu deren Streckung oder Ersatz es dienen soll, versponnen werden kann.

Das Wesentliche des neuen Aufschließungs-

Verfahrens besteht darin, daß die Typhablätter mit einer Lauge von nur ungefähr ο,ι bis 0,3 Prozent Gehalt gekocht 'werden, daß ferner die dadurch erforderliche Länge der Einwirkungsdauer bis zur völligen Auf-' Schließung der Fasern. wesentlich: abgekürzt und zugleich die Fasern auch mehr geschont werden, wenn die chemische Einwirkung der Lauge durch eine mechanische Einwirkung unterstützt wird, sobald die Blätter genügend aufgeweicht sind, um durch einen leichten Druck in einzelne Fasern zerlegt werden zu können, während! dies in diesem Stadium durch das übliche Spülen allein nicht erreicht werden kann. Schließlich ist es noch wesentlich, daß die Fasern, nachdem sie in üblicher Weise gespült und gewaschen, gesäuert und wiederum gewaschen worden sind, nochmals gründlich eine halbe bis eine Stunde unter kräftigem Umspülen ausgekocht werden, um eine vollkommen geschmeidige, gut verspinnbare Faser zu erhalten. Sie bleibt beim Trocknen weich und braucht nicht mehr einem besonderen Mürbeverfahren unterworfen zu werden, bevor sie dien Vorbereitungsarbeiten für das Spinnen unterzogen wird, wie es bei den alten Verfahren in der Regel der Fall ist.

Bei der Ausführung des Verfahrens hat es

sich zweckmäßig erwiesen, die gesamte, zur Anwendung gebrachte Menge Natriumhydroxyd, die ungefähr 10 bis 12 Prozent der Trockensubstanz der¹ Blätter beträgt — bei einer Ausbeute von ungefähr ein Drittel dier Trockensubstanz an Fasern —, in zwei bis drei Teilen zuzusetzen und jedes Mail unter Einhaltung einer Stärke von etwa 0,1 bis ο, 15 Prozent NatriUmhydroxyd drei bis vier Stunden zu kochen und vor dem neuen Zusatz die Lauge abzulassen. Bei Kolonnen betrieb! kann die heiße, noch nicht verbrauchte Lauge des zweiten und dritten Auskochens zur Vorbehandlung frischer Blätter dienen. Während des ersten Auskochens mit einem verhältnismäßig kleineren- Teil Alkali wird dieses allmählich verbraucht. Dann führt man beim zweiten Auskochen die Operation so weit, daß die in ihrer äußeren Gestalt noch erhaltenen Blätter genügend erweicht sind, um durch leichtes Quetschen, das von Hand oder mittels einer einfachen Quetschvorrichtung, z.B. zweier leichten, nachgiebigen Quetschwalzen, ausgeführt wird, in die Fasern zerlegt werden, und kocht diese dann ein drittes Mal mit frischer, schwacher Lauge.

Dabei werden noch unvollkommen erweichte Blätterteile auch: mit aufgeschlossen. Durch gründliches Spülen entfernt man die gelockerten Oberhautfetzen und Zwischengewebebestandteile, säuert die Fasern mit stark verdünnter, mäßig warmer Säure ab, spült diese aus und kocht noch eine halbe Stunde unter gründlichem Durchspülen mit Wasser, um die Fasern- von anhaftenden, klebenden Stoffen zu befreien.

Werden die Fasern jetzt geschleudert und bei möglichst mäßiger Temperatur getrocknet, so erhält man ein geschmeidiges, gut spinnbares Material; trocknet man bei höherer Temperatur, so sind die Fasern spröder und härter, nehmen, aber nach einigem Liegen an nicht trockener Luft gleiche Beschaffen- ■ heit wie erstere an. Sie eignen sich nach angestellten Versuchen nicht nur für sich zu gröberen Zwecken als Ersatz für Hanf und Jute, sond-ern können bereits durch einen Zu- ν satz von ungefähr der gleichen Menge Flachs selbst zu feineren Garnen (bis Nr. 20 engl.) versponnen wierden und stellen daher ein sehr wertvolles Ersatz- und Streckungsmittel dieser Faserstoffe vor. .

Im Gegensatz zu den Arbeitsweisen der bekannten Verfahren hat sich gezeigt, daß die bei der Ausführung des Verfahrens verwendeten Schilfblätter keineswegs einer besonderen Vorbereitung bedürfen. Man kann frisch geerntete Blätter oder 'diurch längeres, loses Liegen an der Luft stärker odie-r schwächer ausgetrocknete und beliebig lange aufbewahrte Blätter unmittelbar mit der Lauge kochen. Zweckmäßig kann man aber, um die Einwirkung des Alkalis zu erleichtern, die frischen Blätter erst durch eine Quetschwalze schicken. Ausgetrocknete, Blätter läßt man zuvor in Wasser einweichen und kann sie dann gleichfalls nochi durch die Quetsch- ε walzen- durchsenden. Auch wird man je nachdem die oft 1¹I₂ bis 2¹^m langen Blätter in zwei bis drei Teile zerlegen, gegebenenfalls zur Erzeugung von unverwirrten Langfasern die Blätter oder beliebig lang gewählte Blatt- io,.· teile in Bündel binden oder kann sonst eine das Wesen des Verfahrens nicht berührende zweckmäßige Vorbereitung der Blätter treffen.

Bei der Gewinnung der Langfasern, die nachher dem üblichen Hechelprozeß als Vorbereitung für die Spinnarbeit unterworfen werden sollen, ist zur Erzielung einer gleichmäßigen und rascheren Einwirkung der Lauge auf die in Bündel gebundenen Blatt- no teile ein Umlauf der Flotte zweckmäßig. Zur Vermeidung des Verwirrens der Fasern erfordert die mechanische Bearbeitung größere , Vorsicht und gestaltet sich umständlicher als die Gewinnung von Kurzfasern, die nach Art des Wergs der Bastfasern auf der Karde vorbearbeitet werden sollen. In diesem Fall kann man die mechanische Einwirkung schon während der Laugeeinwirkung auf einfache Weise durch kräftiges Durchrühren der Blätter vor sich gehen lassen und dadurch auch die chemische Einwirkung beschleunigen.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Verfahren zur Gewinnung'von Ge-spinstfasern aus Typhaarten, insbesondere Typha angustifölia und Typha lätifolia, durch Kochen mit,. Alkalilauge, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauge in Konzentrationen unterhalb 0,3 bis 0,5 Prozent zur Einwirkung gebracht und daß so lange gekocht wird, bis sich die Fasern in der üblichen Weise durch Spülen von den anderen Blattgewebebestandteilen befreien und isolieren lassen.
2. 2. Weitere Ausbildung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung der schwachen Alkalilaugfe nur bis zum Erweichen der Blätteile fortgeführt wird und darauf anschließend durch mechanische Behandlungdie vollständige Isolierung der Fasern bewirkt wird, die dann in der üblichen Weise gespült, gesäuert und nochmals gewaschen werdjen.
3. 3. \^er fahren, um die nach Anspruch 1 und 2 gewonnenen Fasern von jeder Steifigkeit zu befreien und in geschmeidiger, leicht vterspinnbarer Form zu gewinnen, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem üblichen Waschen, Säuren und nochmaligen Waschen der aufgeschlossenen Fasern diese nochmals eine Zeit lang unter kräftigem Umspülen mit Wasser gründlich ausgekocht werden.
4. 4. Besondere Ausführungsform des Ver- fahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die chemische und mechanische Einwirkung gleichzeitig ausgeübt wird.