DE3036426A1 - Viskosereyon-filamentgarn und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Viskosereyon-Filamentgarn, das direkt erhältlich ist aus einer Viskosemasse durch Anwendung einer Reihe von schnellen, sehr einfachen und kontinuierlichen Behandlungen und Verfahrensmaßnahmen, das eine ganz ausgezeichnete Gleichmäßigkeit und einen viel niedrigeren Gehalt an freiem Schwefel in dem Garn als die nach dem konventionellen kontinuierlichen Spinnverfahren hergestellten Viskosereyon-Filamentgarne und damit eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit, beispielsweise der Lichtbeständigkeit, Verwitterungsbeständigkeit und dgl., aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Garns.

Bisher haben viele Hersteller von Viskosereyon-Filamentgarn das Garn unter Anwendung eines geteilten ((Jivided) Verfahrens in einem nicht-kontinuierlichen Prozeß (nachfolgend als "geteiltes Verfahren" bezeichnet) hergestellt, das darin besteht, daß das gesponnene Garn in einem Behälter oder auf ein Spulenrohr in Form einer Masse (eines Kuchens) oder eines Spulenkörpers einmal aufgewickelt wird und dann diese Garnpackung an einer anderen Stelle gewaschen, getrocknet und oberflächenbehandelt (appretiert) wird. Dieses Verfahren hat offensichtlich die beiden folgenden Nachteile: der erste besteht darin, daß die gesponnene Garnpackung aus der Spinnzone herausgenommen, zu der Reinigungszone transportiert und wieder in der letzteren angeordnet werden muß, und der zweite besteht darin, daß das Garn im voluminösen (sperrigen) Zustand der Oberflächenbehandlung (dem Appretieren) unterworfen werden muß. Aus diesem Grund sind in der Industrie viele Arbeiter erforderlich und das nach diesem Verfahren hergestellte Garn hat den Fehler, daß sich eine bestimmte Eigenschaft entlang der Längsrichtung des Gcrns mit einer speziellen Tendenz stark ändert. So wird das nach dem geteilten

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Verfahren hergestellte Garn noch dem Waschen im voluminösen (sperrigen) Zustand weiteren Behandlungen unterzogen, so daß die Behandlungsunterschiede in der Spinn- oder Trocknungsstufe sich letztlich zeigen als Qualitätsunterschied entlang der Längsrichtung des Garns.

Deshalb haben die Hersteller von Viskosereyon-Filamenten über viele Jahre hinweg Versuche mit dem kontinuierlichen Spinnverfahren durchgeführt mit dem Ziel, ein Garn mit einer hohen Gleichmäßigkeit.und einer hohen Arbeitsproduktivität herzustellen, und als Ergebnis dieser Versuche wurden kontinuierlich aus Viskose gesponnene Filamentgarne, Verfahren zu ihrer Herstellung und Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren gefunden. Bei diesen bekannten Verfahren wird eine Viskose-Masse durch eine Spinndüse hindurchgeführt, um daraus ein Filament herzustellen, danach wird sie in Form des Filaments in die nächste Stufe eingeführt, in der sie einer Imprägnierungsbehandlung, einer chemischen Behandlung, einer Wärmebehandlung und einer Trocknungsbehandlung unterworfen und erforderlichenfalls mit einem Oberflächenbehandlungsmittel (Appretiermittel) versetzt und erhitzt wird.

Da das Filament unmittelbar nach dem Verspinnen natürlich eine große Menge an schädlichen Substanzen enthält, dauert die Waschbehandlung zur Eliminierung derselben sehr lange. Daher ist man seit langem auf der Suche nach einer möglichst kleinen Vorrichtung, die eine möglichst große Men ge eines langen Filamentteils enthalten kann und dafür sorgen kann, daß die Behandlung fortschreitet. Um diese Funktionen z\j erfüllen, wurden bereits ein Verfahren, bei dem dafür gesorgt wird, OaB das Garn sich vorwärts bewegt oder sich auf einem sich bewegenden Netz spiralförmig oder linear ansammelt durch Verwendung einer Spule oder Rolle und Anwendung der obengenannten Behandlung, während sich das Garn bewegt, oder ähnliche Verfahren angewendet.

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Im Gegensatz zu dem konventionellen geteilten Verfahren, bei dem für die Behandlung viel Zeit verbraucht wird, weil eine große Menge an Filamenten in einer dicht kongregierten Form (als Kuchen bzw. Masse oder Rollenkörper) behandelt wird, ist die für die Waschbehandlung beim kontinuierlichen Spinnverfahren zulässige Zeit vom Standpunkt der Kosten beschränkt auf einen Zeitraum von höchstens mehreren Minuten. Deshalb galt das größte Interesse der Art und Weise, wie die schädlichen Substanzen aus dem Innern des Filaments auf wirksame Weise innerhalb eines derart kurzen Behandlungszeitraumes eliminiert werden können.

Es wurde bereits eine Reihe von Verfahren zur Herstellung eines Viskosereyon-Filamentgarns nach der kontinuierlichen Spinn-Oberflächenbehand-Iuηgsmethede vorgeschlagen, die beispielsweise in den folgenden Publikationen beschrieben sind:

1.) Das kontinuierliche Nelson-Spinnverfahren, beschrieben in "Rayon Textile Monthly", Band 28, Dezember, S. 59 - 62, unter dem Titel "Nelson continuous viscose rayon spinning process". Dieses Verfahren ist dadurch charakterisiert, daß nur Wasser zum Waschen (Reinigen) des Garns verwendet wird.

Es ist eine Reihe von kontinuierlichen Spinn-Oberflächenbehandlungsverfahren bekannt, in denen chemische Lösungen (Chemikalienlösungen) nach der Waschmethode des geteilten Verfahrens verwendet werden, von denen in den folgenden Absätzen (2) bis (5) einige typische Beispiele beschrieben werden:

2.) Das kontinuierliche Kuljian-Spinnverfahren, bei dem eine Vielzahl von Rollen mit schwachen Neigungen miteinander kombiniert werden unter Bildung einer einzelnen Spule (Haspel^ und bei dem die Waschbehandlung mit einer chemischen Lösung durchgeführt wird, während das Garn durch die Rotation der Rollen transportiert wird, wie in "Textile World",

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Band 97, Dezember, S. 157 (1947), beschrieben.

3.) Das kontinuierliche Industrial Rayon-Spinnverfahren, bei dem die Waschbehandlung mit einer Vielzahl von chemischen Lösungen (Chemikalienlösungen) durchgeführt wird, während das Garn unter Verwendung einer Spule (Haspel) mit abwechselnd konvex ausgebildeten Armen für die einzelnen chemischen Lösungsbehandlungsstufen vorwärts bewegt wird, wie von Walter Fred Knebush in dem japanischen Patent 133 871 beschrieben. Dieses Verfahren ist in der Industrie gut bekannt.. 4.) Ein Verfahren, bei dem die Behandlung mit chemischen Lösungen (Chemikalienlösungen) mit einer Vorrichtung durchgeführt wird, die so aufgebaut ist, daß die Rolle für die Behandlung mit der chemischen Lösung in viele Zonen unterteilt ist, die mit dem Garn in Kontakt kommen und die so angeordnet sind, daß die Umfangsfläche der Behandlungsrolle mit der Garnspirale in Kontakt kommt, wie von Sidney Wallen Barker in der britischen Patentschrift 32 903 (i960) beschrieben. 5.) Ein Verfahren, bei dem eine Waschtrommel mit einer Vielzahl von Antriebsrollen kombiniert wird, wobei eine Antriebsrolle nur ein Garn transportiert und während der Zeit alle übrigen Garne in einer Waschtrommel einer Behandlung mit einer chemischen Lösung unterworfen werden, wie in der japanischen Patentpublikation 46 927/1978 beschrieben.

In dem Nelson-Verfahren, in dem zum Waschen (Reinigen) des Garns nur Wasser verwendet wird, wird das Garn vorwärts bewegt, während es auf zwei Rollen aufgewickelt wird, wenn sich die Rollen drehen aufgrund der Neigung der beiden Rollen. Eine Säurebehandlung wird durchgeführt, um die Koagulation und Regenerierung innerhalb dieses Zeitraumes zu vervollständigen, wonach das Waschen mit Wasser und das Trocknen durchgeführt werden, während die Desulfurierung und das Bleichen, die in dem geteilten Verfahren angewendet werden, nicht durchgeführt werden, um das Verfahren zu vereinfachen. Da die Investitions- und Betriebskosten

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in diesem Verfahren herabgesetzt werden können, eignet es sich für die Herstellung eines Filamentgarns mit einem kleinen Titer (Denier). Das gebildete Garn enthält jedoch große Mengen an Metallen, Schwefel und ihren Verbindungen und insbesondere an freiem Schwefel, so daß das Garn den Mangel hat, daß es mit dem Ablauf der Zeit einer Qualitätsveränderung unterliegt oder seine Festigkeit, Dehnung oder sein Weißgrad mit dem Ablauf der Zeit unter der Einwirkung von Licht oder Wärme schlechter werden. Ferner müssen die Desulfurierung und die Bleichung in anderer Weise durchgeführt werden, bevor das Garn praktisch verwendet wird (aus diesem Grunde wird das Garn auch als "ungewaschenes Garn" bezeichnet). Aufgrund dieser Mangel sind die Gewebehersteller extrem zurückhaltend in Bezug auf die Verwendung des Garns für einige Anwendungszwecke und die GarnhersteHer haben die obengenannten Verfahren (2) bis (5) entwickelt, um die Waschmethoden vom geteilten Typ anzuwenden bei hohen Investitionskosten, um dadurch ein Produkt zu liefern, das die Industrie akzeptieren kann. Bei diesen kontinuierlichen Spinnverfahren wird natürlich das Waschverfahren für ein Viskosereyon-Filamentgarn des geteilten Systems angewendet, so daß eine größere Vorrichtung erforderlich ist und die Handhabung unvermeidlich kompliziert wird. Außerdem vermischen sich die vielen Arten von Behandlungslösungen miteinander, wenn sich das Garn von einer chemischen Lösungsbehandlungszone in eine andere chemische Lösungsbehandlungszone bewegt, wodurch die Wirksamkeit der Behandlung herabgesetzt wird, so daß die Verhinderung dieses Vorganges viel Aufmerksamkeit erfordert.

In dem Bestreben, diese Nachteile zu beseitigen, wurde nun versucht, eine Sperrschicht, beispielsweise als Flansch oder Nut (Rille) auf der Rollenoberfläche vorzusehen und dadurch das Vermischen der verschiedenen chemischen Lösungen (Chemikalienlösungen) zu verhindern.

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Obgleich das auf diese Weise hergestellte Garn anerkanntermaßen geringere Mengen an Metallkomponenten, wie Zink, Blei, Eisen und dgl., enthält und einen höheren Weißgrad aufweist, ist es dennoch nicht frei von der Neigung der mechanischen Eigenschaften, der Anfärbungseigenschaften und des Weißgrades, mit dem Ablauf der Zeit schlechter zu werden.

Da die unter Anwendung dieser konventionellen Verfahren, wie z.B. des Nelson-Verfahrens, des Industrial Rayon-Verfahrens, des KuIjian-Verfahrens und dgl., erhaltenen Garne eine gleichmäßige Breite in der Längsrichtung des Garns aufweisen und gleichmäßig anfärbbar sind, sind sie auf dem Gebiet der Gewebe und dgl. akzeptiert. Vor der vorliegenden Erfindung war das Bestreben lediglich darauf gerichtet, das geteilte Verfahren auf das kontinuierliche Verfahren anzuwenden oder dieses vom Standpunkt der Kosten aus betrachtet zu vereinfachen, und den chemischen und physikalischen Änderungen des freien Schwefels im Innern des Filaments bei der Durchführung des kontinuierlichen Spinn- und Waschverfahrens, das höchstens einige Minuten in Anspruch nimmt, wurde keine Beachtung geschenkt, so oaß bis heute kein Filamentgarn, das in Bezug auf die obengenannten Punkte verbessert ist, erhalten wurde. Mit der vorliegenden Erfindung wird jedoch gezeigt, daß ein neues Garnprodukt mit neuartigen, einzigartigen Eigenschaften unter Anwendung einer Waschmethode, in der nur Wasser verwendet wird, erzielt werden kann, wie sie mit den konventionellen Verfahren nicht erzielbar waren.

Um das Verständnis für das erfindungsgemäße Garnprodukt weiter zu vertiefen, ist es jedoch zweckmäßig, hier zunächst auf die Eigenschaften des Garns, das nach dem geteilten Verfahren erhalten wird, und der Garne hinzuweisen, die nach den obengenannten konventionellen kontinuierlichen Spinn-Oberflächenbehandlungsverfahren erhalten werden.

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Es ist allgemein bekannt, unabhängig davon, welches Verfahren angewendet wird, OaB eine bestimmte Menge Schwefel in dem aus Viskose hergestellten Filamentgarn zurückbleibt und daß der Schwefel die Ver- bzw. Bearbeitung des Garns im Verlaufe seiner Verwendung erschwert. Aus diesem Grunde wird das nach dem geteilten Verfahren erhaltene Garn mit einer Natriumsulfidlösung behandelt, um die im Innern des Garns in Form von Polysulfid enthaltenen feinen Schwefelteilchen zu entfernen. Außerdem wird das Garn mit Natriumhypochlorit (NaOCl) behandelt, um Metallsulfide und Metallsulfate zu entfernen, es wird mit Säure gewaschen, neutralisiert und mit Wasser gewaschen, um ein fertiges, vollständiges Garn zu erhalten« Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Menge an in dem Garn verbleibendem freiem Schwefel etwa 0,02 % oder weniger und das dabei erhaltene Garn weist eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit auf.

Andererseits ist bei dem kontinuierlichen Verfahren das in dem Nelson-Prozeß erhaltene Garn beträchtlich gefärbt, weil in dem geteilten Verfahren keine Reinigung bzw. Waschung angewendet wird und damit große Mengen an Metallen, Schwefel und ihren Verbindungen, insbesondere an freiem Schwefel, in dem Garn verbleiben.

Die Verschlechterung der Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit unter der Einwirkung der Umgebungsbedingungen kann deshalb nicht vermieden werden. Das Garn hat somit den Mangel, daß die mechanischen Eigenschaften, wie z.B. die Festigkeit, die Dehnung und dgl., oder sein Weißgrad unter der Einwirkung von Licht, Wärme und anderem mit dem Ablauf der Zeit schlechter werden_;und wenn es in der Praxis verwendet wird, müssen zusätzlich eine Desulfurierung und eine Bleichung durchgeführt werden, so daß es auch als "ungewaschenes Garn" bezeichnet wird.

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Im Gegensatz dazu weist das nach den Verfahren (2) bis (5) erhaltene Garn, das Behandlungen mit chemischen Lösungen, wie z.B. einer Desulfurierung und Bleichung, unterworfen worden ist, einen verminderten Gehalt an Metallkomponenten, wie z.B. Zink, Blei, Eisen und dgl., auf und es besitzt einen verbesserten Weißgrad. Dennoch kann eine ausreichende Desulfurierung innerhalb der zulässigen Behandlungszeitspanne nicht erzielt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß durch die Verwendung von chemischen Lösungen (Chemikalienlösungen) die Anzahl der Teilungen der Behandlung zunimmt, was zur Folge hat, daß die Zeitspanne, die für )ede Behandlung mit einer chemischen Lösung zur Verfügung steht, beschränkt ist. Außerdem unterscheidet sich das kontinuierliche Verfahren von dem geteilten Verfahren dadurch, daß die im Hinblick auf die Investitionskosten (Kosten der apparativen Ausstattung) zulässige Zeitspanne für die gesamte Behandlung höchstens einige Minuten oder weniger beträgt. Die Folge davon ist, daß das erhaltene Garn das Merkmal behält, daß die mechanischen Eigenschaften, die Anfärbeeigenschaften, der Weißgrad und dgl. mit dem Ablauf der Zeit schlechter werden,und bis heute konnte kein Garn hergestellt werden, das eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit aufweist.

Daher weisen alle bekannten Garne, die unter Anwendung von kontinuierlichen Spinn-Appretier-Verfahren hergestellt worden sind, einen hohen Gehalt an freiem Schwefel auf und dieser Wert übersteigt oft O,1 % (bezogen auf das Gewicht des Garns). So ist beispielsweise in einer Publikation, die Garne betrifft, die unter Verwendung einer PNSH (Name für eine kontinuierliche Spinnvorrichtung) in der UdSSR hergestellt wurden, ein Wert von 0,1 % erwähnt. Eine Analyse der bekannten Garne, die unter Anwendung des kontinuierlichen Spinn- Appretier-Verfahrens hergestellt worden sind, hat gezeigt, daß selbst der niedrigste Wert für den Gehalt an freiem Schwefel 0,06 bis 0,07 % beträgt. Wie bereits weiter oben angegeben, ist selbst bei

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diesem Wert die Beständigkeit gegen Verschlechterung der Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit nicht zufriedenstellend.

Aus diesem Grunde wurde bisher die Herstellung eines Garns unter Anwendung des kontinuierlichen Spinn-Appretier-Verfahrens, aus dem der freie Schwefel wirksam entfernt worden ist, als unmöglich angesehen und es wurde angenommen, daß die Menge an freiem Schwefel bis auf etwa 0,02 % gesenkt werden muß, um ein kontinuierlich gesponnenes Filamentgarn (Endlosfaden) zu erhalten, das (der) in Bezug auf die Verschlechterung der Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit mit dem Garn vergleichbar ist, das bei Anwendung des geteilten Verfahrens erhalten wird. Es wurde jedoch gefunden, daß das erfindungsgemäße neue Viskoseieyon-Filament auf der Basis der weiter unten beschriebenen Produktionsmerkmale in Bezug auf seinen Gehalt an freiem Schwefel einen neuartigen bzw. einzigartigen Charakter aufweist, der bisher in Verbindung mit der Beständigkeit gegen Verschlechterung der Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit als unzureichend angesehen wurde. Dies ist die Basis für das charakteristische Merkmal der vorliegenden Erfindung, aus der sich die der Erfindung zugrunde liegenden Ziele ergeben.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Viskosereyon-Filamentgarns (-Endlosfadens) durch Verwendung einer sehr einfachen Einrichtung anzugeben, das in Bezug auf seine Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit vergleichbar ist mit einem Filamentgarn (Endlosfaden), das (der) unter Anwendung des geteilten Verfahrens hergestellt worden ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Filamentgarns (Endlosfadens) anzugeben, das (der) in Bezug auf die obengenannten Eigenschaften dem Garn ähnelt, das unter Anwendung des geteilten Verfahrens hergestellt worden ist, jedoch eine sehr hohe Gleichmäßigkeit in der Längsrichtung des Garns aufweist. Ein weiteres Ziel der Erfindung

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besteht darin, ein Garn herzustellen, das besonders vorteilhafte Eigenschaften aufweist, wenn es auf anderen Gebieten als den konventionellen Anwendungsgebieten von Viskosereyon-Filamentgarn, wie z.B. in der Oberbekleidungsindustrie, verwendet wird. Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, auf wirtschaftliche Weise und in hoher Ausbeute ein Filamentgarn (Endlosfaden) herzustellen, dessen Gehalt an schädlichen Substanzen durch eine ganz übliche Operation unter die zulässige Grenze gedrückt worden ist. Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Viskosereyon-Filamentgarns (-Endlosfadens) nach dem kontinuierlichen Spinnprozeß, bei dem Viskose aus einer Spinndüse ausgepreßt, koaguliert, regeneriert und dann gewaschen (gereinigt) und getrocknet wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Viskose mit einem Schwefelgehalt der Schwefeloxide und Polysulfide von 0,55 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, so koaguliert und regeneriert wird, daß eine Standzeit (standing time) entsprechend der nachfolgend angegebenen Gleichung eingehalten wird, um die Regenerierung und Abschwellung des Garns zu vervollständigen, und daß es dann mit Wasser gewaschen und getrocknet wird:

7-5 D_M + 15 < T₃ < 10D_M + 25

worin D.. den Titer (Denier) des Monofilaments, welches das zu spinnende Reyonfilamentgarn aufbaut, und T_ die Standzeit (standing time) der koagulierten und regenerierten Viskose, ausgedrückt in Sekunden, bedeuten.

Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Schwefeloxide" sind verschiedene

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Oxide von Schwefel (insbesondere Thiosulfate (S^O^)) und ihre Derivate zu verstehen.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Viskosereyon-Filamentgarn (-Endlosfaden) mit einer hohen Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit, das (der) durch kontinuierliches Spinnen hergestellt worden ist und keine spezielle Tendenz in Bezug auf die Änderung des Schrumpffaktors in siedendem Wasser in der Längsrichtung des Garns innerhalb einer einzelnen Garnpackung aufweist aufgrund des obengenannten Herstellungsverfahrens, das (der) dadurch gekennzeichnet ist, daß sein Gehalt an freiem Schwefel als eine in dem Garn enthaltene Komponente 0,04 bis 0,02 %, bezogen auf das Gewicht des Garns, beträgt und daß sein Gehalt an Natriumhydroxid oder Schwefelsäure 0,04 % oder weniger, bezogen auf das Gewicht des Garns, beträgt.

Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Garnpackung" bzw. "Garnkörper" ist sowohl eine aufgewickelte Garnpackung, die einer kontinuierlichen Spinn-Appretier-Behandlung unterworfen und fertig—bearbeitet worden ist, als auch eine erneut aufgewickelte Garnpackung zu verstehen. Die Packung (der Garnkörper) hat die Form einer Garnspule, wenn sie (er) mit einer Zwirnmaschine in der letzten Herstellungsstufe behandelt wird, während sie (er) die Form eines Käses oder eines Maiskolbens hat, wenn sie (er) nicht verzwirnt worden ist, obgleich auch andere Formen zulässig sind.

Unter dem hier verwendeten Ausdruck "keine spezielle Tendenz aufweisend" ist folgendes zu verstehen: in den unter Anwendung der konventionellen geteilten Verfahren hergestellten Garnpackungen (Garnkörpern) besteht ein Behandlungsunterschied bei der Trocknungsbehandlung zwischen den äußeren und inneren Schichten, so' daß sich der Schrumpf faktor in siedendem Wasser von der äußeren Schicht ζυ der inneren Schicht ändert mit einer

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definierten Tendenz (Neigung) entlang der Längsrichtung des Garns. Er ändert sich manchmal gleichförmig von der äußeren Schicht zu der inneren Schicht und manchmal nimmt er zuerst ab und dann wieder zu (die Kurve ist in den meisten Fällen asymmetrisch, obgleich sie die Tendenz (Neigung) hat, nach unten konvex gekrümmt zu sein). Das Ausmaß dieser Tendenz variiert in Abhängigkeit von dem Titer (Denier) des Garns, den Spinnbedingungen und den Trocknungsbedingungen. Auf jeden Fall variiert sie nicht willkürlich und dieser Typ der Änderung ist in dem geteilten Verfahren unvermeidlich, obgleich der Grad der Änderung variabel sein kann. Das erfindungsgemäße, kontinuierlich gesponnene Filamentgarn weist natürlich keine Änderung dieses Typs auf. Wenn hier eine Änderung auftritt, so ist sie geringfügig und zufällig.

Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Viskosereyon-Filamentgarn (-Endlosfaden) mit einer ausgezeichneten Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschften mit dem Ablauf der Zeit und einem gleichmäßigen Schrumpffaktor in siedendem Wasser in der Längsrichtung des Garns, das (der) unter Anwendung eines kontinuierlichen Spinnprozesses hergestellt worden ist, das (der) dadurch gekenniE ichnet ist, daß zum Verspinnen eine Viskose mit einem Schwefelgehalt der Schwefeloxide und Polysulfide von 0,55 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, verwendet wird, daß dann das Garn eine durch die folgende Gleichung definierte Zeitspanne stehen gelassen (sich selbst überlassen) wird und es danach mit Wasser gewaschen und getrocknet wird:

15 < T_s < 10D_M + 25

worin Dj. den Titer (Denier) des Monofilaments, welches das zu spinnende Reyonfilamentgarn aufbaut, und T_, ausgedrückt in Sekunden, die Standzeit (standing time) des gesponnenen Viskosefilaments bedeuten.

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Bekanntlich beginnen eine Reihe von Verfahren zur Herstellung von Viskose und zur Verformung derselben zu einem Filament (Endlosfaden) mit der Umsetzung der Cellulose mit Alkali unter Bildung von Alkalicellulose· Nachdem man die Merzerisierung der Cellulose fortschreiten läßt, wird sie Eintouch- und Kompressionsstufen unterworfen, um die löslichen Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht (Hemicellulose) und das überschüssige Alkali daraus zu entfernen:

CeIl-OH + NaOH + CeIl-ONa + HO (1)

Danach wird sie in ein Rührtrommel-Barett, eine Auflösungs- oder Durchknetungsvorrichtung eingeführt, in der die Alkalicellulose mit Schwefelkohlenstoff reagiert unter Bildung von wasserlöslichem Cellulosexanthat. Dann wird letzteres in verdünntem Alkali gelöst unter Bildung von Viskose

Il

CeIl-ONa + CS₂ + CeIl-O-C-SNa

verdünntes NgQH _v ... .
— 7 Viskose

Nach Beendigung der Xanthierung und Auflösung läßt man die Viskose eine definierte Zeitspanne bei einer konstanten Temperatur stehen, bis sie in die Spinnvorrichtung eingeführt wird, um eine geeignete Verteilung der Xanthogengruppen zu erzielen und dadurch die Dispersion weiter zu verbessern. Innerhalb dieser Zeitspanne wird sie durchgemischt, filtriert und entschäumt. Die Zusammensetzung der Viskose kann konventionell sein. Sie besteht beispielsweise aus 7,8 bis 8,0 ^ Cellulose und 5,0 bis 6,5 % Natriumhydroxid, bezogen auf das Gewicht der Viskose, in Form einer wäßrigen Lösung.

Dann wird die Viskose, die altern gelassen worden ist und die für die

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Einführung in die Spinnzone ausreichenden charakteristischen Eigenschaften erworben hat, durch eine Spinndüse in eine Schwefelsöurelösung gesponnen, in der sie regeneriert wird unter Bildung eines Cellulosefilaments. Als Zusammensetzung des Spinnbades können konventionelle Zusammensetzungen verwendet werden. So beträgt beispielsweise die Konzentration der Schwefelsäure etwa 100 g/l und die Temperatur beträgt etwa 50 C und dabei handelt es sich um die Bedingungen, unter denen eine übliche Regenerierung erzielt werden kann. Eine spezielle Zusammensetzung, eine spezielle Konzentration und Temperatur, welche die Regenerierung verlangsamen, sollten vermieden werden:

CeIl-O-C-SNa + H₂SO₄ - CeII-OH + CS₂ + Na^SO^ (3)

Wenn nur diese Hauptreaktion der Cellulose vollkommen abläuft, entsteht Überhaupt kein Problem in Bezug auf Verunreinigungen und der in Form von CS_ in die Viskose eingeführte Schwefel bildet gasförmiges CS_, Metallsulfide und letztlich Metallsulfate. Eine andere geringe Schwefelmenge bildet jedoch freien Schwefel und er wird ebenfalls in Form von Schwefelwasserstoff freigesetzt.

Bei dem konventionellen geteilten Verfahren war es deshalb üblich, daß das in dem Spinnverfahren aufgewickelte gesponnene rohe Garn in eine andere Zone überführt wird, in der es einer Wasch- bzw. Reinigungsund Oberflächen- bzw. Appretierbehandlung unterworfen wurde, um freien Schwefel, Metallsulfide und Metallsulfate, die in dem rohen Garn enthalten sind, daraus zu entfernen.

Im Verlaufe dieser Behandlungen und Operationen unterliegen die Cellulose und der Schwefel zusätzlich zu der obengenannten Hauptreaktion verschiedenen Nebenreaktionen, so daß einige Arten von Nebenprodukten

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auftreten und in dem Garn verbleiben. Wenn die Metallsulfide und Metallsulfate in dem Garn während des Prozesses seiner Herstellung enthalten sind, können sie verhältnismäßig leicht daraus entfernt werden. Außerdem stellen sie stabile Substanzen dar, so daß ihre definierte zulässige Menge in dem fertigen Garn enthalten sein kann.

Andererseits macht der Schwefel in dem Filamentgarn (Endlosfaden) die Verarbeitung des Garns im Verlaufe der nachfolgenden Verwendung schwierig. In dem erfindungsgemäßen Verfahren gilt die spezielle Aufmerksamkeit unter den Schwefelverunreinigungen dem freiei Schwefel und seiner Menge. Der in dem gebildeten Filament zurückbleibende freie Schwefel ist eine sehr instabile Substanz und beeinträchtigt (verschlechtert) die Feinstruktur der Faser, wenn er mit dem Ablauf der Zeit während der Lagerung des Garns und vor der Verwendung desselben in eine andere Verbindung übergeht. Deshalb handelt es sich dabei um eine schädliche Komponente, welche die Eigenschaften des Garns beeinträchtigt (verschlechtert) ähnlich wie Schwefelsäure und Natriumhydroxid, wie nachfolgend erläutert .

Der freie Schwefel, die besonders instabile Substanz, ist in dem kontinuierlichen Spinnverfahren sehr schwierig zu entfernen, wie viele Versuche gezeigt haben, und es wurde bisher angenommen, daß eine wirksame Entfernung des freien Schwefels beim kontinuierlichen Spinnverfahren praktisch unmöglich ist.

Mit der vorliegenden Erfindung wurde jedoch ein praktikables Verfahren gefunden, das darin besteht, daß eine Viskose mit einem Schwefelgehalt der Schwefeloxide und Polysulfide verwendet wird, der auf einen definierten Bereich begrenzt ist, und daß nach der Verformung zu einem Filament das Filament einem definierten, begrenzten Stehenlassen (standing) unter-

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worfen wird, wodurch die schädlichen Verunreinigungen in dem Filament in eine sehr wertvolle Chemikalie überführt werden können, was bei anderen Verfahren bisher als völlig unmöglich angesehen wurde.

Zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung werden nachfolgend die Änderungen erläutert, die in dem Verfahren der Herstellung von Viskose und der Alterung derselben auftreten. Zur Herstellung von Viskose werden zu der Pulpe zusätzlich Natriumhydroxid und Schwefelkohlenstoff in einem geringen Überschuß gegenüber der Pulpe zugegeben. Der überschüssige Schwefelkohlenstoff und das überschüssige Natriumhydroxid sowie der Sauerstoff fungieren als Ausgangsmaterialien für die Nebenreaktion des Schwefels. Dabei bilden, der überschüssige Schwefelkohlenstoff und das überschüssige Natriumhydroxid Trithiocarbonat:

6NaOH + 3CS₂ -»- 2Na₂CS, + Na₂CO, + 3H₃O (4)

Bei dem in dem Xanthierungsverfahren gebildeten Trithiocarbonat entstehen verschiedene Schwefelnebenprodukte, wie z.B. Natriumsulfit, Thiosulfat, Natriumsulfat, Natriumsulfid und dgl«:

Xanth lerung 2 3

Na₂S₂O₃ (5)

Na₂S

Unter diesen aus Trithiocarbonat gebildeten Schwefelverbindungen weist das Natriumsulfid eine hohe Löslichkeit auf und es wird daher angenommen, daß die Hauptmenge des Trithiocarbonats in Natriumsulfid umgewandelt wird. Das in Wasser gelöste Natriumsulfid reagiert mit Sauerstoff in dem Xanthierungsverfahren und ein Teil davon bildet Thiosulfat:

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+ 2O₂ + H₂O - Na₂S₂O₃ + 2NaOH ₍₅,_}

Das gebildete Thiosulfat S₀O₀ ist die erste Substanz, die später freien Schwefel bildet. Andererseits reagiert in dem Alterungsverfahren das Cellulosexanthat mit Sauerstoff unter Bildung eines Dimeren von Cellulosexanthat:

⁰P

CeIl-O-C-SNa > CeIl-O-C-S-S-C-O-CeIl (6)

Il Alterung || || ^ '

³ SS

Das gebildete Dimere reagiert mit Natriumsulfid, das nach der Reaktionsgleichung (5) gebildet wird, unter Bildung von Polysulfid. Dabei handelt es sich um die zweite Substanz, aus der freier Schwefel entsteht:

Cell-O-C-S-S-C-O-Cell + 2Na₀S

I! Il

S S

> Na₀S₀ + 2CeIl-O-C-SNa (7)

c- έ Ii

Polysulfide werden auch gebildet durch Umsetzung von Sauerstoff mit der Alkalilösung des vorher gebildeten Natriumsulfids:

+ H₂O -»■ NaOH + NaSH

NaSH + H₂O - NaOH + HS —^-> S (7')

+ S -y Na₀S₀

Außerdem reagiert ein Teil des Polysulfids mit dem überschüssigen Schwefelkohlenstoff unter Bildung von Perthiocarbonat, bei dem es sich um ein Derivat des Polysulfids handelt:

Na₂S₂ + CS₂ -> Na₂CS_{4 (8)}

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Wie oben angegeben, reagieren innerhalb des Zeitraumes von der Xanthierung bis zur Alterung der Schwefelkohlenstoff, das Natriumhydroxid und der Sauerstoff wechselseitig miteinander unter Erhöhung des Schwefelgehaltes der Schwefeloxide (S ) und der Polysulfide (S ) in der

OX X.

Viskose. Um dies zu unterdrücken, ist es daher erforderlich, daß in der letzten Stufe der Xanthierungsreaktion der überschüssige Schwefelkohlenstoff entfernt und Vakuumbedingungen in der Xanthierungszone gewährleistet werden, um den Eintritt von Sauerstoff zu verhindern.

Um dies zu erzielen, ist es erforderlich, daß die Menge an Schwefeloxiden (S ) in der in das Spinnverfahren eingeführten Viskose 0,55 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 0,50 Gew.-% oder weniger, jeweils bezogen auf das Gewicht der Cellulose, beträgt. Die Schwefeloxide (insbesondere ThiosulfatS 0„ ) und Polysulfide (S ) in der Viskose können unter An-

£- ό Χ

Wendung des nachfolgend beschriebenen Verfahrens genau bestimmt werden.

In der unmittelbar nach der Xanthierung und Auflösung entnommenen

2- 2-Probe variieren die Mengen an S_o0 und S stark in Abhängigkeit von den Xanthierungs- und Auflösungsbedingungen und insbesondere von den Vakuumbedingungen und der Menge an verunreinigendem Sauerstoff. Bei einigen Vakuumbedingungen beträgt sie etwa 0,7 Gew.-/2, bezogen auf das Gewicht der Cellulose. Die obengenannte Dimerisierung des Xanthate und die Oxidation des Trithiocarbonats schreiten jedoch während des Alterungsprozesses fort, nämlich von mehreren zu 10 Stunden und mehr Stunden vor der Einführung der Viskose in das Spinnverfahren, so daß der Schwefelgehalt der Schwefeloxide (S ) und der Polysulfide (S ) in der in das Spinnverfahren eingeführten Viskose 0,7 bis 0,9 % oder mehr erreicht. Erfindungsgemäß muß dieser Schwefelgehalt 0,55 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, betragen, so daß der Wert unmittelbar nach der Xanthierung und Auflösung durch geeignete

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Auswahl der Bedingungen auf einen Wert unterhalb des obengenannten Wertes herabgesetzt werden muß.

Nachfolgend wird ein hierzu erforderliches konkretes Beispiel beschrieben: Um das Vorliegen von Sauerstoff zum Zeitpunkt der Xanthierungsreaktion zu unterdrücken, wird vorzugsweise ein Vakuum von 740 mm Hg oder mehr eingehalten, bevor Schwefelkohlenstoff in die Alkalicellulose in dem Xanthierungsreaktionsgefäß eingeführt wird^und danach wird Schwefelkohlenstoff eingeführt, um die Xanthierungsreaktion zu starten.

Um die Xanthierungsreaktion in geeigneter Weise fortschreiten zu lassen, wird die Reaktion unter einem Vakuum von 450 mm Hg etwa 110 Minuten lang durchgeführt, wobei während der Reaktionsdauer das starke Mischen fortgesetzt wird. Nach der Xanthierungsreaktion wird der überschüssige Schwefelkohlenstoff entfernt. Um in der nachfolgenden Auflösungs- und Alterungsperiode die Reaktion mit Sauerstoff zu verhindern, ist es bevorzugt, daß das sekundäre Vakuum in der letzten Stufe der Xanthierungsreaktion bei einem Wert von 630 mm Hg oder mehr gehalten wird.

In diesem Zustand wird über einen Zeitraum von 5 bis 10 Minuten eine verdünnte Alkalilösung zugegeben. Obgleich während der Zugabe das Vakuum von 450 mm Hg auf 150 mm Hg föllt, wird die Zugabe unter vermindertem Druck durchgeführt, um gleichzeitig eine Entlüftung der verdünnten Alkalilösung zu bewirken. Gleichzeitig mit Beendigung der Zugabe der verdünnten Alkalilösung wird das System wieder auf Normaldruck gebracht. Um die Sauerstoffmenge während der Alterung zu verringern, werden die Reaktion und der Flüssigkeitstransport vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt. Bei Erfüllung dieser Bedingungen kann der Schwefelgehalt der Schwefeloxide und Polysulfide in der Viskose auf 0,55 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, gebracht werden, wie es

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erfindungsgemb'ß erforderlich ist.

Obgleich der γ-Wert der verwendeten Viskose keinen Beschränkungen unterliegt, beträgt er vorzugsweise 50 oder weniger. Der Grund dafür ist der, daß dann, wenn der γ-Wert der Viskose erhöht wird, die Schwefelkohlenstoffmenge, die nicht an die Cellulose gebunden (kombiniert) wird, natürlich ansteigt und zum Zeitpunkt der Xanthierungsreaktion in Schwefeloxide und Polysulfide überführt wird. Daher ist die Verwendung einer Viskose mit einem geeigneten γ-Wert als praktische Bedingung erwünscht, um die Menge dieses Schwefelgehaltes auf einem begrenzten Wert zu halten.

Wenn das Spinnverfahren gestartet wird, reagieren die Schwefeloxide und das Perthiocarbonat mit der Schwefelsäure und werden letztlich in gasförmiges Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff und wasserlösliches Natriumsulfat überführt und gleichzeitig entsteht elementarer Schwefel. Die gasförmigen Schwefelverbindungen und das wasserlösliche Sulfat vereinigen sich mit den aus der Spinnbadsäure in das Filament eintretenden Metallionen, wobei Metallsulfide und Metallsulfate neu gebildet werden.

Na₂S₂ + H₂SO₁₁ ■*■ S + H₂S + Na₂SO₂₁ — (Q) -

Wenn die allgemeine Formel für Polysulfid verwendet wird, so läßt sich dies wie folgt ausdrücken:

^Na2^Sn+l ^{+ H}2^SOij "*" ^{nS + H}2^{S +} Na₂SO₄ fgi)

Na₂S₂O₂ + H₂SO₁, - S + Na₂SO₄ + SO₃ + H₃O (10)

Na₂SO₂ + H₂SO₄ - Na₂SO₄ + H₂O + SO₂ (U)

SO₂ + 2H₂S + S + 2H₂O, . ₍₁₂₎

Na₂CS₄ + H₂SO₄ - S + Na₂SO₄ + CS₂ + H₂S (I₃)

SO₂ + 2Na₂S + 2H₂SO₁₄ - 3S + 2Na₃SO₄ + 2H₂O - (lh)

1300H/1362 SHNLAL ^8PEOTED" "

Aus dem gebildeten Schwefel entsteht freier Schwefel und dieser wird in dem Filament in kolloidaler Form dispergiert. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Entfernung des freien Schwefels um einen Materialtransport dieses kolloidalen Schwefels zur Außenseite des Filaments. Wenn dieser Materialtransport durch eine Behandlung innerhalb von höchstens einigen Minuten erzielt werden muß, ergibt eine physikalische Entfernung durch Abschwellen des Filaments eine viel höhere Geschwindigkeit des Materialtransports als bei irgendeiner anderen Entfernung durch chemische Veränderung oder Auflösung. Daher variiert die Abnahme des freien Schwefels beträchtlich in Abhängigkeit von der Abschwellung des gebildeten Filaments. Dies läßt sich ermitteln durch Untersuchung der Änderung der Feinstruktur des Garns, die in dem Herstellungsprozeß auftritt. Der Prozeß, bei dem der freie Schwefel transportiert, kondensiert und aus einem Filament entfernt wird, läßt sich somit verfolgen durch Verfolgung der Änderung des Quellungsgrades eines Garns.

Der Grad der Quellung eines Filamentgarns (Endlosfadens) ergibt sich aus der folgenden Methode:

250 ml einer Pufferlösung (pH = 6,5) und 1 oder 2 Stücke Eis werden in einen 500 ml-Becher eingeführt. Unter Rühren der Lösung mit einem Glasstab werden mittels einer Probenentnahmeeinrichtung vom Luftansaug-Typ 1 g Garnprobe entnommen und in die Lösung eingeführt. Nachdem das Garn 8 Minuten lang eingetaucht worden ist, wird es mit dem Glasstab herausgenommen und in einen weiteren 500 ml-Becher eingeführt, dem 200 ml Kühlwasser zugegeben worden sind. Das Garn wird 5 Minuten darin eingetaucht gelassen. Dann wird das Garn in einen weiteren 500 ml-Becher überführt, in den 250 ml einer Lösung von 1 g Natriumdodecylbenzolsulfonat pro Liter eingeführt worden sind. Das Garn wird 5 Minuten darin eingetaucht gelassen. Dann wird das Garn in ein Zentrifugenröhrchen überführt und mittels einer Zentrifuge entwässert. Es wird das Gewicht

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des entwässerten Garns (W ) bestimmt. Nachdem das Garn 2 Stunden lang bei 105 C getrocknet worden ist, wird es erneut gewogen 0*'·)· Der Grad der Quellung des Garns (D.S.) ist definiert als Verhältnis von W zu

Der auf diese Weise gemessene Quellungsgrad des Garns beträgt unmittelbar nach dem Spinnen 5 bis 8 und zu diesem Zeitpunkt beträgt der γ-Wert des Garns höchstens 40 oder weniger. Während man das Garn zusammen mit der daran haftenden Säure eine bestimmte Zeitspanne stehen läßt (sich selbst überläßt)j nimmt sein Quellungsgrad schnell ab und der Durchmesser des Filaments nimmt ebenfalls ab. Um dies erfindungsgemäß zu erzielen, läßt man das Abschwellen durch Stehenlassen so lange fortschreiten, bis der Quellungsgrad etwa 3,5 bis etwa 3,3 oder weniger beträgt. Natürlich ist die Regenerierung des Garns bis zu einer Stufe sehr nahe bei der Vollständigkeit fortgeschritten, zu dem Zeitpunkt, wenn der Grad der Quellung bis auf einen solchen Wert abgenommen hat und wenn das Stehenlassen (standing) beendet ist, erreicht der γ-Wert des entsprechenden Garns einen Wert von etwa 10 oder weniger. In jedem Falle entspricht das Abschwellen bis auf den gewünschten Wert durch Stehenlassen sehr gut der Vervollständigung (Beendigung) der Regenerierung des Garns.

Obgleich die Abnahme des Quellungsgrades (D.S.) des gebildeten Filamentgarns in Beziehung steht zu der Zusammensetzung der Viskose, steht sie in Relation zu dem Monofilamenttiter (-denier) (D_w) des Filamentgarns, soweit die Zusammensetzung der Viskose innerhalb des üblichen Bereiches liegt. Bekanntlich treten bei den Koagulations-, Regenerierungs- und Waschverfahren chemische Veränderungen und Materialtransporte auf. Daher stehen, wie angenommen wird, die Transportgeschwindigkeit (Ubertragungs-

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geschwindigkeit) und das daraus resultierende quantitative Problem in Beziehung zu dem Titer (Denier) des Monofilaments und der Behandlungszeitdauer und es besteht die Tendenz, daß ein kleinerer Monofilamenttiter (-denier) eine erhöhte Transportgeschwindigkeit (Übertragungsgeschwindigkeit) und eine geringere Menge Material, das in dem Garn verbleibt, ergibt. Die Ergebnisse von vielen Versuchen haben gezeigt, daß die Standzeit T- (in Sekunden), die erforderlich ist, um die Abschwellung nach der Koagulation und Regenerierung der Viskose fortschreiten zu lassen, bis die Abschwellung durch Wasser gestoppt wird, der folgenden Gleichung:

7-5D_M + 15 < T_s < 10D_M + 25

und vorzugsweise den folgenden Gleichungen genügen muß:

7-5D_M + 17 < T_s < 5._{5Dm + 35 (Djj > 3)} 7-5D_M + I₇ < T_s < iod_m + 25 (D_M < 3)

Wie aus den oben angegebenen Gleichungen hervorgeht, hängt die Standzeit T_ (Sekunden) von dem Titer (Denier) des Monofilaments ab, der das zu behandelnde Filamentgarn (Endlosfaden) aufbaut. Die Beziheung ist in der Fig. 2 dargestellt, in der die gerade Linie (a) die obere Grenze der Standzeit und die Linie (b) die untere Grenze zeigen.

Wenn man das Garn stehen läßt (sich selbst überläßt), ist keine spezielle Behandlung erforderlich. Dies bedeutet, genauer gesagt, daß das Garn während des Transports an der Luft von Raumtemperatur oder höchstens etwa 50 C auch dann verbleibt, wenn die Temperatur etwas ansteigt cüs Folge der Spinnbadsäure oder der darin erzeugten Wärme in dem Verfahren„ Vorzugsweise führt man das Stehenlassen ?,Sich—selbst— überlassen) in einem Raum (Bereich) durch, der so 3icht wie möglich abgeschlossen

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ist, um einen Schutz gegen den gebildeten Schwefelkohlenstoff und den gebildeten Schwefelwasserstoff zu erzielen und weil in dem Standraum die Stabilität der Temperatur die Gleichmäßigkeit der Oualität, wie z.B. die Anfärbbarkeit, direkt beeinflußt.

Unter der oberen Grenze der Standzeit (standig time) ist der Zeitwert zu verstehen, der nicht mehr zur Entfernung der Verunreinigungen beiträgt, auch wenn er erforderlich ist zur Lösung des praktischen Problems, daß dann, wenn das zu behandelnde Filamentgarn einen feinen Titer (Denier) hat oder in einigen anderen Fällen auf dem Filamentgarn oder auf der Rolle oder Spule, auf der das Garn läuft, Natriumsulfatkristalle entstehen und dadurch die Vorwärtsbewegung des Garns gestört wird. Eine der Bedeutungen der oberen Grenze der Standzeit ist die, daß eine Reihe von Aktionen und Effekten einschließlich des Eindringens der Säure in das Filament, wodurch eine überführung der Schwefeloxide und Polysulfide in freien Schwefel und die Entfernung des freien Schwefels durch Abschwellen bewirkt werden, an der oberen Standzeitgrenze gesättigt sind. Durch ein Stehenlassen für einen unnötig langen Zeitraum wird die End-Restsäure in dem Garn erhöht«, Eine andere Bedeutung der oberen Grenze für die Standzeit besteht darin, daß dann, wenn ein Filamentgarn mit einem besonders kleinen Titer (Denier) gebildet wird, auf der Oberfläche des Garns und auf der Transporteinrichtung, die mit dem Garn in Kontakt kommt, wie z.B. eine Rolle, eine Spule und dgl«,, Natriumsulfatkristalle entstehen, wenn die Standzeit die obere Grenze überschreitet, wodurch die Vorwärtsbewegung des Garns gestört wird und manchmal ein Zerreißen des Garns auftritt.

Indem man die Standzeit (standing time) auf einen Wert innerhalb des zulässigen Bereiches einstellt, kann die Menge an freiem Schwefel in dem Entwässerungsprozeß bis zu einem solchen Grade herabgesetzt werden,

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daß der freie Schwefel bei der nachfolgenden Verwendung des Garns keine Probleme aufwirft. Daher ist, wie angenommen wird, der Effekt der Standzeit nicht auf das Problem der Solubilisierung der Schwefelverbindung in Wasser, sondern auf das Problem des physikalischen Prozesses beim Abschwellen zurückzuführen.

Das erfindungsgemäße Merkmal, daß das Garn nur innerhalb der obengenannten begrenzten Zeitspanne stehen gelassen (sich selbst überlassen) wird, hat eine wichtige Bedeutung. Bei der konventionellen physikalischen Desulfurierung werden die Regenerierung und Desulfurierung des Filaments unmittelbar nach dem Verspinnen gleichzeitig durchgeführt und deshalb wurde vorgeschlagen, die Regenerierungslösung dem Garn zuzuführen, um die untere Walze (Rolle) in das Bad einzutauchen (vgl« E.M. Moilevsky, "All Union Scientific Research Institute for Synthetic Fibers"), und die Regenerierungslösung durch ein Spray oder eine Düse dem Garn zuzuführen. Der freie Schwefel in dem gebildeten Garn wird nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren nachgewiesen.

Das charakteristische Merkmal des kontinuierlich gesponnenen erfindungsgemäßen Filamentgarns besteht darin, daß es 0,02 bis 0,04 % freien Schwefel, bezogen auf das Gewicht des Garns, bestimmt nach dem nachfolgend beschriebenen analytischen Verfahren für freien Schwefel, enthält.

Dieses wichtige charakteristische Merkmal hat eine erhebliche Bedeutung, verglichen mit den Ergebnissen, die erhältlich sind sowohl mit einem Garn, das nach dem geteilten Verfahren hergestellt worden ist, als auch mit einem auf konventionelle Weise kontinuierlich gesponnenen Filamentgarn. So wird die Beständigkeit des auf konventionelle Weise kontinuierlich gesponnenen Filamentgarns· gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit allmählich besser entsprechend der

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Abnahme seines Gehaltes an freiem Schwefel. Dennoch weisen alle bisher bekannten kontinuierlich gesponnenen Filamentgarne noch eine unzureichende Beständigkeit gegen Verschlechterung ihrer Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit auf. Man nahm daher an, daß die Herabsetzung des Gehaltes an freiem Schwefel auf die Hälfte innerhalb des Bereiches von 0,02 bis 0,05 % noch unzureichend sein würde für die Lösung des Problems der Beständigkeit gegen Verschlechterung der Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit bei kontinuierlich gesponnenen Filamentgarnen,und daß die Menge an freiem Schwefel höchstensvergleichbar sein dürfte mit derjenigen in dem geteilten Verfahren, d.h. bei etwa 0,02 % oder weniger liegen dürfte.

Wenn ein Garn mit einem Gehalt an freiem Schwefel innerhalb des Bereiches von 0,02 bis 0,04 % unter Anwendung des geteilten Verfahrens hergestellt wird, liefert es nur ein unzureichendes Ergebnis in Bezug auf die Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit. Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß in dem geteilten Verfahren das Garn in einem voluminösen Zustand einer Wasch- bzw. Reinigungsbehandlung unterworfen wird, so daß in natürlicher Weise entstehende Behandlungsunregelmäßigkeiten auftreten und die Beständigkeit des gebildeten Garns gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit nicht zufriedenstellend sein kann.

Im Gegensatz zu den obigen Erwartungen weist nun aber das erfindungsgemäße Garn eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit auf, so daß man sagen kann, daß es überhaupt keiner Änderung unterliegt. Der Grund dafür ist der, daß das kontinuierlich gesponnene erfindungsgemäße Filamentgarn eine gleich gute Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit aufweist wie das nach dem geteilten Verfahren hergestellte übliche

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Garn und daß selbst dann, wenn das erfindungsgemäße Filamentgarn 0,04 % freien Schwefel enthält, der gleiche Effekt auftritt wie bei dem nach dem geteilten Verfahren hergestellten Garn, das 0,04 % freien Schwefel enthält, dessen Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit unzureichend ist. Wenn jedoch der Schwefelgehalt des erfindungsgemäßen Garns diesen Wert übersteigt, fällt seine Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit schnell ab.

Die Fig. 3 der beiliegenden Zeichnungen erläutert in prinzipieller Weise die obengenannte Beziehung. Die Linie (l) erläutert das Verhalten eines Gam produkte, das unter Anwendung eines konventionellen kontinuierlichen Spinnverfahrens hergestellt worden isx, in Bezug auf die Lichtechtheit und Witterungsbeständigkeit desselben und sie demonstriert die Tendenz, aaß die Beständigkeit gegen Verschlechterung der Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit zunimmt, wenn der Gehalt an freiem Schwefel in dem Garn abnimmt. Nach den konventionellen kontinuierlichen Spinnverfahren wird jedoch kein Garn mit einem Gehalt an freiem Schwefel von weniger als 0,06 % erhalten und eine ausreichende Beständigkeit gegen Verschlechterung der Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit wird auch bei einem Gehalt an freiem Schwefel von 0,06 % nicht erzielt. Deshalb wurde bisher angenommen, daß zur Herstellung eines Garns nach dem kontinuierlichen Spinnverfahren, das eine Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit aufweist, die vergleichbar ist mit derjenigen eines nach dem geteilten Verfahren hergestellten Garns, dargestellt durch die Linie (2), der Gehalt an freiem Schwefel 0,02 % oder weniger betragen muß wie im Falle des geteilten Verfahrens, dargestellt durch die Linie (l¹)/ die eine Verlängerung der Linie (l) ist, welche das Verhalten des nach dem kontinuierlichen Spinnverfahren hergestellten Garn erläutert.

1 3 0 0 U / 1 3 6 2

3025^26

Wie die durch die Linie (3) dargestellte Tendenz anzeigt, wurde gefunden, daß das erfindungsgemäß hergestellte Garnprodukt in einem großen Ausmaße bei einem Gehalt an freiem Schwefel von 0,04 % oder weniger eine deutlich verbesserte Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit aufweist.

Die koagulierte und regenerierte Viskose wird für eine Zeitspanne von T Sekunden stehen gelassen (sich selbst überlassen), danach wird der

Gehalt des Filaments an freiem Schwefel auf 0,04 % oder weniger verringert und dann wird es mit Wasser gewaschen« Die Dauer der Waschbehandlung mit Wasser (T₁₁) beträgt vorzugsweise 0,5 T Sekunden oder mehr.

η S

Zu diesem Zeitpunkt ist jedoch der freie Schwefel schwierig zu entfernen und es wird nur die geringe Menge an freiem Schwefel entfernt, die an der Oberfläche haftet, so daß eine wesentliche Abnahme des Schwefelgehaltes aufhört und andere Verbindungen von Schwefel und wasserlöslichen Salzen hier entfernt werden können. Natürlich üben eine große Menge Waschwasser und eine lange Behandlungsdauer beim Waschen mit Wasser keinen unerwünschten Einfluß auf das Garn aus, wenn man die Kosten außer Betracht läßt. Bei der praktischen industriellen Herstellung nach der vorliegenden Erfindung besteht jedoch diese Notv/endigkeit nicht, sondern es können überraschenderweise die meisten der verunreinigenden Substanzen selbst innerhalb einer so kurzen Waschzeit von nur 0,5 T Sekunden ent-

fernt werden durch Einstellen der Standzeit T wie oben angegeben.

Dies zeigt, daß die Substanzen, die durch Waschen mit Wasser entfernt werden können, innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne des Waschens mit Wasser entfernt werden können, während andere Substanzen, nämlich freier Schwefel und Metallsulfide oder -sulfate, die sich in Wasser nur schwer lösen, auch durch Anwendung einer langen Zeitspanne des Waschen mit Wasser

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nicht entfernt werden können.

Daher beträgt die Menge an restlichem Alkali oder restlicher Säure in dem erfindungsgemäß hergestellten Garn nur 0,04 % oder weniger und ihr Einfluß wird ähnlich dem Effekt des dem Garn in der Oberflächenbehandlungsstufe zugesetzten Appretieröls (Oberflächenbehandlungsöls), so daß ihr Einfluß so gering ist, daß keine Probleme bei der praktischen Verwendung auftreten.

Um das Ausmaß der Regenerierung des Garns nach Beendigung des Waschens mit Wasser oder je nach Bedarf den Grad des Waschens zu kennen, ist es erforderlich, die Menge an restlichem Alkali oder restlicher Säure in dem Garn zu kennen.Diese Analyse kann praktisch durchgeführt werden unter Anwendung einer einfachen Säure-Base-Titation, wie nachfolgend erläutert.

Man muß auch die Änderung der anderen verunreinigenden Komponenten und insbesondere Metallkomponenten kennen. Als Metallkomponenten sind Blei und Zink in der Viskose nicht ursprünglich vorhanden und sie gelangen erst im Verlaufe der Filamentbildung aus dem Koagulationsbad in die Viskose. Der Schwefel und seine aktiven Verbindungen, die in dem Filament gebildet werden, können mit den Metallionen leicht reagieren« Daher werden diese Ionen sofort in Sulfid oder Sulfat überführt.

Was das Zink anbetrifft, so reagiert ein Teil der Zinkionen mit dem Schwefelwasserstoff unter Bildung von Zinksulfid, das wieder mit dem Ablauf der Zeit beim Stehenlassen und Kontaktieren mit der Säure langsam in die Form des Zinksulfats übergeht. Daher kann es durch Waschen mit Wasser leicht entfernt werden. Da der nach dem Natriumzinkatverfahren gemessene Gesamtschwefelgehalt in dsm Garn eine positive Korrelation zu

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dem Zinkgehalt aufweist, wird angenommen, daß das Zink sich mit dem Hauptteil des Gesamtschwefelgehaltes verbindet und eine gewisse Beziehung zum Zinksulfidgehalt hat. Der Teil des Zinks, der in dem Filament in Form von ZnS zurückbleibt, kann auch durch Waschen mit Wasser nicht daraus entfernt werden. Es ist jedoch nicht toxisch, nicht gefärbt und stellt eine stabile Verbindung dar, so daß es in einer unschädlichen Form vorliegt, die nicht zur Verschlechterung der Eigenschaften des Garns mit dem Ablauf der Zeit beiträgt.

Was das Blei anbetrifft, so ist es wahrscheinlich, daß die sehr geringe Menge an Bleisulfat, die in dem Koagulationsbad gelöst ist, unter der Einwirkung von Schwefelwasserstoff, der in dem Garn zurückbleibt, in Bleisulfid überführt wird. Dies ist jedoch eine geringe Menge und sie kann zu Null gemacht werden durch Verwendung eines Koagulationsbades, das kein Blei enthält. Diese Substanz ist die einzige, die eine Verfärbung des Garns hervorruft, dabei handelt es sich jedoch um eine sehr stabile Verbindung, so daß sie nicht an der Änderung der Molekularstruktur des Garns teilnimmt. In jedem Falle werden diese metallischen Verunreinigungen ebenfalls bis zu dem möglichen Minimum entfernt, so daß sie keinen Einfluß auf die Witterungsbeständigkeit des Garns aufweisen, soweit die Standzeit und die Zeitdauer des Waschens mit Wasser nach der Koagulation und Regeneration, wie erfindungsgemäß gezeigt, eingehalten werden.

Als Waschwasser wird in vielen der bekannten Verfahren warnies Wasser verwendet. Im Gegensatz dazu reicht Wasser von Raumtemperatur aus, um erfindungsgemäß einen hohen Wascheffekt zu erzielen. Obgleich angenommen wird, daß dies mit dem obengenannten Stehenlassen (standing treatment) zusammenhängt, ist eine Änderung des Restmaterials auch dann kaum festzustellen, wenn die Temperatur erfindungsgemäß erhöht wird. Dies ist

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vom energetischen Standpunkt aus betrachtet sehr vorteilhaft und darüber hinaus kann dadurch eine sehr hohe Qualität gewährleistet werden, trotz der Tatsache, daß es nicht erforderlich ist, Wasser mit einer kontrollierten Temperatur zu verwenden.

Der obengenannte Punkt ist offensichtlich einer der wichtigsten und fortschrittlichsten Punkte der Erfindung, bezogen auf die Angaben von G.G. Finger und E.M. Moilevsky (All Union Scientific Research Institute for Synthetic Fibers)_β Sie haben angegeben, daß die Sublimation von Schwefel, die auftritt, wenn ein Filament mit einer wäßrigen Lösung bei hoher Temperatur behandelt wird, von Bedeutung ist, weil bei den bekannten Verfahren der freie Schwefel aus der Tiefe des Filaments an seine Oberfläche in Form von Teilchen diffundiert,und daß die Verwendung von heißem Wasser mit einer Temperatur von 75 bis 85 C für das Waschen erforderlich ist. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Desulfurierung des freien Schwefels durch heißes Wasser nicht beeinflußt, sie kann jedoch durch bloßes "Stehenlassen" erzielt v/erden, bevor das Garn mit dem Wasser in Kontakt kornmt^ was zu bsoehten ist.

Obgleich das Waschwasser in Bezug auf die sogenannte Gesamthärte, d.h. seinen Gehalt an Calcium und Magnesium in Form von Carbonat, keinen speziellen Beschränkungen unterliegt, wird vorzugsweise ein Wasser mit einer Härte von 1 bis 20 mg CaC0«/l verwendet. Die Messung der Gesamthärte erfolgt gemäß JIS K 0101 (1979), Testverfahren für Industriewasser, Gesamthärte (Titrationsverfahren).

Nach einer Ionenaustauschbehandlung sollte ein Wasser mit einer besonders hohen Härte verwendet werden. Was den Siliciumdioxidgehalt anbetrifft, so wird vorzugsweise ein "Wasser mit einem Siliciumdioxidgehalt von mehreren ppm bis zu mehreren 10 ppm verwendet. Was den pH-Wert anbetrifft, so sollte er innerhalb des Bereiches von 6,5 bis 7,5 liegen,

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wobei nicht erwähnt zu werden braucht, daß ein Wert näher bei 7 besonders gut geeignet ist«,

Nachdem das Waschen mit Wasser wie vorstehend angegeben beendet ist, wird das Filament getrocknet und der Schlußdehydratation unterworfen. Das Garn enthält dann nur noch eine sehr geringe Menge an restlichen Materialien«,

Zur praktischen Durchführung der Erfindung können alle konventionellen Vorrichtungen für die kontinuierliche Herstellung von Viskosereyon-Filamentgarnen angewendet werden. Eine Ausführungsform davon ist in der Fig. 1 dargestellt.

In dem in Fig» 1 dargestellten Beispiel bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein Viskosefiiter und Viskose führungsrohr, die Bezugsziffer 2 eine Spinndüse, die Bezugsziffer 3 ein Koagulationsbad und die Bezugsziffer eine Führungseinrichtung,= Das gebildete Garn wird zuerst auf der Hauptrolle 5 und der Trenn rolle 6 die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind,, gesammelt, während es vorwärts läuft, so daß das Garn innerhelb einer Standzeit von T Sekunden spiralig vorwärts läuft, danach wird es innerhalb einer Waschwasserzeitspanne von T Sekunden mit den Waschwasserzuführungseinrichtungen 8 und 8¹ behandelt. Anschließend wird das Garn durch den Trocknungsabschnitt 9 auf der Rolle getrocknet« Gleichzeitig mit Beendigung des Trocknens verläßt das Garn die Rolle, passiert die Führungseinrichtung 10 und wird auf einer Aufspuleinrichtung Π in Form einer Garnpackung aufgewickelt. Erforderlichenfalls wird das Garn vor dem Aufwickeln mit einem Appretieröl bzw. Oberflächenbehandlungsöl behandelt und durch eine Verzwirnungseinrichtung hindurchgeleitet, um es zu verzwirnen. Die Trenn rolle kann aus einer Vielzahl von Rollen bestehen. Wenn in einer solchen Anordnung die Trenn-

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rollen in verschiedenen Abständen von der Hauptrolle fixiert sind, muß die Anzahl der zu behandelnden Garne begrenzt werden, so daß der Unterschied in Bezug auf die Länge der Garne in den Bereich fällt, innerhalb dessen die Qualität des Produkts nicht ungleichmäßig wird_e Die Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung ist keineswegs nuf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung beschränkt, sondern es können auch andere konventionelle Vorrichtungen zum Transportieren des Garns verwendet werden, die das Garn linear führen können. Das heißt, diese anderen geeigneten Vorrichtungen umfassen eine Vorrichtung zum linearen Führen eines Garns zwischen Rollen^ eine Vorrichtung zum Führen eines Garns zum Aufwickeln oder Ruhenlassen desselben auf einem Netz oder Band und eine Vorrichtung zum spiralförmigen oder linearen Führen eines Garns zwischen zwei Rollen oder auf Spulen_e

Da das aus der Viskose erfindungsgemäß hergestellte kontinuierliche FiIamentgarn unter allen Umgebungsbedingungen einschließlich Sonnenlicht,, hoher Temperatur, Wasser, Sauerstoff und dgl., eine hohe Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit hat, unterliegt es praktisch keiner Veränderung während des Transports und der Lagerung vor seiner Verwendung in einem Gewebe oder Gewirke und es ist leicht zu handhaben. Außerdem unterliegt es keiner feststellbaren Veränderung nach der Verarbeitung zu einem Gewebe oder Gei*/irke_o Es kann daher nicht nur auf den Gebieten eingesetzt werden^ auf denen die konventionellen Viskosereyon-Filamentgarne verwendet werden, sondern auch auf dem Gebiet der Oberbekleidungen, wo die Verwendung von konventionellen Garnen bisher beschränkt war.

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Das erfindungsgemäße Garn eignet sich daher für die Verwendung in Oberbekleidungsstoffen, wie z.B. Chiffon, Faille (Ripsseide), Ottomane, Palace, Crepe de Chine, Georgette, Satin, Marocain-Crepe, ßengaline (Bengalseide) und dgl_e Wegen der hohen Gleichmäßigkeit, welche das erfindungsgemäße Garn über die gesamte Garnlänge beliebiger Garnpackungen aufweist, kann es auf dem Gebiet von gewirkten (gestrickten) Geweben, z.B» als Schuß-Gewirke, Kettengewirke und Schlauchgewirke, angewendet werden«, Natürlich werden die nach dem geteilten Verfahren hergestellten Filamentgarne auf vielen der obengenannten Gebiete zögernd verwendet, weil sie einen Unterschied in Bezug auf den Schrumpffaktor in der Längsrichtung des Garns mit einer bestimmten Tendenz innerhalb einer einzelnen Garnpackung aufweisen^und deshalb werden sie selbst auf dem Gebiet der Gewebe (Stoffe) ungleichmäßig als Folge der Differenz in Bezug auf den Oberflächenzustand des Gewebes (Stoffes), die durch die Schrumpfungsdifferenz zwischen benachbarten Teilen mit verschiedenen Schrumpffaktoren nach dem Anfärben und Verarbeiten hervorgerufen wird_o Mit dem erfindungsgemäßen Garn können diese Störungen vollständig vermieden werden.

Das erfindungsgemäße Viskosereyon-Filamentgarn ist auch verwendbar als Mischgarngewebe mit Filamentgarnen, die aus Kunstfasern bestehen. Insbesondere beim Mischen mit endlosen Filamentgarnen aus Polyethylenterephthalat, Polyacrylnitril, Polyamid und dgl. mit einer hohen Gleichmäßigkeit kann es gemischte Elementarmaterialien mit einzigartigen charakteristischen Merkmalen für Oberbekleidungen ergeben· Denn in diesen Kombinationen kann ein Effekt der Kompensation der Fehler der einzelnen sie aufbauenden Elementormaterialien erzielt werden und zusätzlich kann das charakteristische Merkmal des Filamentgarns betont werden und es können ein kühles Anfühlen, ein heller Glanz und ein glatter Schlichte-Griff erzielt werden, wie er unter Anwendung des

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3 O 3 S 4 2 B

Stapelfaserspinnverfahrens nicht erzielbar ist. Auf diesen Anwendungsgebieten wurde die Verwendung von Garnen, die nach konventionellen geteilten Verfahren hergestellt worden sind, bisher abgelehnt wegen der Kleinheit der Packung und der Qualitätsunterschiede zwischen den inneren und äußeren Teilen in einer Packung. Außerdem betrug die Abweichung in Bezug auf den Titer (Denier) bis zu 2 bis 3 Denier und die Ungleichmäßigkeit der Anfärbbarkeit überstieg ebenfalls 2 bis 3 N.B.S. (National Bureau of Standard). Wenn sie auf diesen Gebieten eingesetzt würden, würde ein beträchtlicher Teil der Artikel bzw. Erzeugnisse verschlechtert bzw. verdorben werden.

Andererseits würde das Problem der Ungleichmäßigkeit bei den nach konventionellen Verfahren aus Viskose hergestellten endlosen Filamentgarnen gelöst werden. Auf diesen Anwendungsgebieten wären jedoch die Garne se stark der Verfärbung unterworfen,, daß sie unbrauchbar wären. Erfindungsgemäß werden diese Fehler vollständig beseitigt, so daß die charakteristischen Eigenschaften der Viskose selbst voll in Erscheinung treten und ihr Farbbildungsvermögen, ihre Drapierbarkeit,, ihre elektrostatischen Eigenschaften und ihr vorteilhaftes Feuchtigkeitsabsorptionsvermögen wirksam ausgenutzt werden können«

Gegenstand der Erfindung ist auch eine sehr billige Vorrichtung zur Herstellung eines kontinuierlich gesponnenen Filamentgarns aus Viskose. Sie ist in Bezug auf die Betriebskosten billiger als die konventionellen Arten der Herstellung und ermöglicht eine Kostensenkung um etwa 30 % mit dem kontinuierlichen Spinnverfahren, in dem eine Chemikalienlösung (chemische Lösung) verwendet wird. Außerdem könnte der Mechanismus vereinfacht werden, so daß das Problem der Betriebssicherheit leichter gelöst und die Zuverlässigkeit der Vorrichtung verbessert werden würde.

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Verglichen mit dem geteilten Verfahren ist natürlich die erfindungsgemäße Produktionsvorrichtung viel besser in Bezug auf die Arbeitsproduktivität, so daß etwa 50 bis etwa 60 % der Arbeit eingespart werden können.

Der Wert des erfindungsgemäß hergestellten Garns ergibt sich beim Test seines Weißgrades und seiner Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit unter Anwendung der folgenden Verfahren:

Der Weißgrad des gebildeten Filamentgarns wird ausgedrückt durch den Prozentsatz des Weißgrades einer Probe, bezogen auf den Weißgrad einer definierten standardweißen Platte (Magnesiumoxid). Ein Garn wird auf die Platte aufgewickelt zur Herstellung einer Probe und es wird das Reflexionsvermögen der Probe gemessen, wobei der Wert der standardweißen Platte auf dem Spektrophotometer auf 100 % festgesetzt wird. Der Weißgrad der Probe wird durch diesen Wert des Reflexions Vermögens ausgedrückt. Nach dieser Methode hat das erfindungsgemäß hergestellte Garn einen Weißgrad von 65 oder mehr, während ein nach dem kontinuierlichen Nelson-Spinnverfahren hergestelltes Garn einen Weißgrad von 40 bis 55 aufweist.

Andererseits weist das erfindungsgemäße Viskosereyon-Filamentgarn, dessen Gehalt an freiem Schwefel geringer ist als bei dem nach dem konventionellen kontinuierlichen Spinnverfahren erhältlichen Garn und etwas höher ist als bei dem nach dem geteilten Verfahren erhältichen Garn, eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit einschließlich der Lichtbeständigkeit, der Verwitterungsbeständigkeit, der Sauerstoffbeständigkeit und dgl. auf.

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Die Verschlechterung der Eigenschaften eines Garns, das für einen langen Zeitraum stehen gelassen (sich selbst überlassen) wird, kann nachgewiesen werden durch Behandeln des Garns für eine bestimmte Zeitspanne in einem Fade-O-Meter oder Weather-O-Meter und anschließende Bestimmung der Änderung der mechanischen Eigenschaften und der Änderung der Färbung (Vergilbung). Wenn beispielsweise die Vergilbung nach 60-stündiger Behandlung in einem Fade-O-Meter auf einer Grauskala bewertet wird, so ergibt ein nach dem bekannten kontinuierlichen Spinnoberflächenbehandlungsverfahren hergestelltes Garn eine Lichtechtheit mit einem Wert von etwa 3 bis etwa 4, während das erfindungsgemäße Garn einen Wert der Lichtechtheit von 6 hat, der gleich demjenigen eines Garns ist, das nach dem geteilten Verfahren hergestellt worden ist, und dies bedeutet, daß das Garn eine ausgeprägte Beständigkeit gegen durch Licht hervorgerufenen Abbau (Verschlechterung) aufweist. Bei 180-stündiger Bestrahlung in einem Fade-O-Meter nimmt die Festigkeit eines konventionellen kontinuierlich gesponnenen Filamentgarns um 20 bis 30 % oder mehr ab, während die Festigkeit des erfindungsgemäßen Garns um 10 % oder weniger, in der Regel um 5 % oder weniger, abnimmt.

Messung der Schwefeloxide und Polysulfide in Viskose 500 ml Wasser werden in einen 1 1-Erlenmeyer-Kolben eingeführt, dann werden darin etwa 35 g Borsäure gelöst. Die Lösung wird 5 Minuten lang gekocht, urn die gelöste Luft zu entfernen. Während die Lösung noch heiß ist, werden 5 ml 10 /Siges KCN zugegeben. Unter Rühren der Lösung mit einem Magnetrührer werden etwa 15g Viskose zugegeben. An diesen Kolben werden zwei Erlenmeyer-Kolben angeschlossen, der erste Erlenmeyer-Kolben ist leer und der zweite Erlenmeyer-Kolben enthält eine 10 #ige wäßrige NaOCl-Lösung. Die Lösung wird unter Rühren 30 bis

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Minuten lang gekocht, bis kein Schwefelwasserstoffgas mehr abgegeben wird.

Die Analyse der Polysulfide S wird wie folgt durchgeführt:

Nach der vorstehend beschriebenen Vorreaktion wird die Lösung mit 5 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure angesäuert, der unter Rühren Bromwasser zugesetzt wird, bis die gelbe Farbe bestehen bleibt. Man läßt sie 20 Minuten lang im Dunkeln stehen. Dann werden 3 bis 5 ml einer 3 zeigen Phenollösung zugegeben und die Mischung wird 10 Minuten lang stehen gelassen, um das überschüssige Brom zu entfernen. Dann werden etwa 10 g Kaliumiodid zugegeben und die Mischung wird 10 Minuten lang stehen gelassen, danach wird sie unter Verwendung von Stärke als

Indikator gegen 0,01 η Natriumthiosulfat titriert.

2_
Die Analyse von Thiosulfat S_0 wird wie folgt durchgeführt:

Nach Beendigung der vorstehend beschriebenen Vorreaktion werden 25 ml einer Pufferlösung der Lösung zugegeben und ihr pH-Wert wird durch Zugabe von 6 η Essigsäure auf 4,6 eingestellt. Es wird eine überschüssige Menge einer 0,01 η Jodlösung zugegeben und diese wird unter Verwendung von Stärke als Indikator gegen 0,01 η Natriumthiosulfat zurücktitriert.

S ⁼ («n = a χ f χ 0.01603 χ _g

worin bedeuten:

α den Titer (ml) von 0,01 η Na₂S₂O₃,

f den Faktor von 0,01 η ^N°o^S2°3 ^Und g die verwendete Viskosemenge (g);

(b χ f - C χ f_Na■ ) χ 0.064

2^A3

13Ö0H/1362

ORSQiMAL !¹MSPECTED

worin bedeuten:

b die zugegebene Menge an 0,01 η J_ (ml), f . den Faktor von 0,01 η J₉,

C die zugegebene Menge von 0,01 η Na₀S-O (ml),

JL. JL O

f. _{ς n} den Faktor von 0,01 η Na₀S 0 und ^Na2 2 3
g die verwendete Viskosemenge (g).

Verfahren zum Analysieren von freiem Schwefel in dem Garn 200 ml Wasser, 20 g Borsäure und 10 g Garn werden in einen Gasgenerator mit einer Kapazität von 500 ml eingeführt und 1 Stunde lang gekocht, während Stickstoffgas eingeleitet wird. Nach dem Abkühlen wird unter Verwendung von Phenolphthalein als Indikator mit einer 6 η Natriumhydroxidlösung neutralisiert· Dann werden 20 ml einer 200 g/l—Lösung von Natriumsulfat und 5 ml einer 1 g/l-Lösung von Stearinsäureseife zugegeben und die Mischung wird 3 Stunden lang gekocht, während Stickstoffgas eingeleitet wird. Nach dem Abkühlen wird die Mischung in einen anderen 500 ml-Becher überführt. Das Garn wird mit 100 ml Wasser gewaschen, dem 10 ml 40 /Siges Formalin und 20 ml einer Essigsäure-Natriumacetat-Pufferlösung zugesetzt werden. Dann wird der pH-Wert durch Zugabe von konzentrierter Essigsäure auf 4,6 eingestellt und es wird eine bestimmte Menge einer 0,1 η Jodlösung zugegeben. Unter Verwendung von Stärke als Indikator wird gegen 0,1 η Natriumthiosulfat zurücktitriert. Als Blindprobe wird die gleiche Behandlung wie oben ohne das Garn wiederholt.

S (%) = (A - 3) χ 0.0032

x 100

worin bedeuten:

A den Titer von 0,1 η Na₂S₂O (ml) (Blindprobe)

B den Titer von 0,1 η Na^ 0_g (ml) (Probe) und

g die Menge des verwendeten Garns (absolut getrocknet) (g).

1300U/1362

ORIGINAL INSPECTED

302G426

Verfahren zum Analysieren des Restalkali und der Restsäure in dem Garn Eine 5 g-Probe wird in einen 200 ml-Becher eingeführt, dann wird heißes Wasser zugegeben. Der Becher wird mit einem Uhrglas abgedeckt und auf ein Wasserbad gesetzt. Er wird etwa 60 Minuten lang erhitzt und dann abgekühlt. Nach der Zugabe von Bromthymolblau-Reagens wird gegen n/l00 Natriumhydroxid oder n/l00 Schwefelsäure (Α ml) titriert. Der Blindprobentest wird nach dem gleichen Verfahren durchgeführt (B ml).

a -A·*-* (^ (A-B) χ 0,00049 ■

Aciditat {%) = —τ—r—r ί T^ r χ 100

absolutes Jrockengewicnt des üarns

... .. ..... /^n (A - B) χ 0,00040 - . - . _rnn

Alkalinität {%) = —r—r*- ψ-—r—^l r ' χ 100

absolutes Trockengewicht des Garns

Die nachfolgend beschriebenen Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie jedoch darauf zu beschränken. Obgleich die Erläuterungen in den folgenden Beispielen an Hand von üblichen Viskosefilamentgarnen erfolgt, können diese auch durch flache (gestreckte) oder andere willkürlich geformte Filamente ersetzt werden. In entsprechender Weise können der Titer (Denier), die Temperatur, die Spinngeschwindigkeit und die übrigen Bedingungen in breitem Umfange variiert werden, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Beispiel 1

Unter Verwendung einer Viskose mit der folgenden Zusammensetzung

unmittelbar vor dem Verspinnen:

Cellulosekonzentration (bezogen auf Viskose) 8,25 % Polysulfidgehalt (bezogen auf die Cellulose) 0,14 % Thiosulfatgehalt (bezogen auf die Cellulose) 0_f33 %

1300H/1362

OKiGIiMAL /NSPECTEL

3G2SA26

wurde ein 120 Denier-Garn, bestehend aus 40 Filamenten, mit einer Spinngeschwindigkeit von 104 m/Min, durch eine Spinndüse mit 40 Löchern mit einem Durchmesser von O_/(j88 mm unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung hergestellt.

Nach dem Spinnen wurde der erste Teil des an der Walze (Rolle) haftenden Garns geprüft und sein Quellungsgrad wurde bestimmt, wobei ein Wert von 7,1 erhalten wurde. Dieses Garn wurde für variierende Zeitspannen auf der Rolle belassen, danach wurde es mit Wasser gewaschen für einen Zeitraum von 27 Sekunden mit einem Waschwasser von 300 ml/Minute unter Verwendung eines Wassers mit einer Gesamthärte von 10 mg CaC0_/l, einem pH-Wert von 6,5 und einer Temperatur von 32 C. Danach wurde das Garn getrocknet und es wurde eine Probe entnommen, um seine verunreinigenden Substanzen zu analysieren. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben. Der Grad der Quellung wurde bei einer Probe gemessen, die nach der Beendigung der Standzeit entsprechend den variierenden Bedingungen und vor dem Waschen mit Wasser genommen wurde.

13Ö0U/1362 ©RI©INAL INSPECTED

co

Tabelle I Mengen der in dem Filamentgarn enthaltenen Substanzen und seine Spinnbarkeit

Standzeit (see)	Grad der Quellung	freier Schwefel (Si)	Restalkalinität (*)	Zink (*)	Spinnbarkeit (%)
15	'1.3	-	-	-	96
30	3.8	0.075	0.042	0.13	97
35	3.5	o. ο μ	0.040	0.115	97
40	3.5	0.035	0.038	0.093	98
45	3.3	0.031	0.016	0.065	99
55	3.2	0.028	0.010	0.050	97
60	3.2	0.025	0.005	0.055	84
70	3.0	0.030	0,007	0.050	65

CN

O CO

-P-

Spinnbarkeit: Ergiebigkeit {%) der vollen Packung, erzielt bei einer 2,0 kg-Packung CD

Unter den auf diese Weise erhaltenen Garnen hatten diejenigen, die 35 Sekunden lang oder weniger stehen gelassen worden waren, einen Weißgrad von 55 bis 60, während diejenigen, die 40 Sekunden lang oder mehr stehen gelassen worden waren, einen Weißgrad von 65 bis 66 aufwiesen. Andererseits wurde gefunden, daß die Spinnbarkeit (Ergiebigkeit der vollen Packung) gut war, wenn die Standzeit 55 Sekunden oder weniger betrug, während die Menge an zerschnittenem Garn zunahm, wenn , die Standzeit 60 Sekunden oder mehr betrug. Der Grund dafür ist der, daß durch Verlängerung der Standzeit die an dem Garn haftende Spinnbadsa'urelösung verdampft und eintrocknet unter Bildung von Natriumsulfatkristallen auf der Rolle, welche die Menge des zerschnittenen Garns erhöhen. Es ist daher verständlich, daß unter praktischen Bedingungen die Standzeit auf etwa 55 Sekunden oder weniger beschränkt werden sollte,

Beispiel 2

Unter Verwendung der gleichen Viskosezusammensetzung wie in Beispiel 1 wurde ein aus 26 Filamenten bestehendes 120 Denier-Garn mittels einer Spinndüse mit 36 Löchern mit einem Durchmesser von 0,08 mm bei einer Spinngeschwindigkeit von 128 m/Min, unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, hergestellt.

Nach dem Spinnen wurde eine Probe aus dem ersten Garn, das an der Rolle haftete, entnommen und sein Quellungsgrad wurde gemessen, wobei als Ergebnis ein Wert von 5,4 erhalten wurde. Dieses Garn wurde fur variierende Zeitspannen auf der Rolle stehen gelassen, danach wurde es mit Wasser in einer Menge von 300 ml/Min, für eine Waschdauer von 30 Sekunden gewaschen unter Verwendung eines Wassers mit einer Gesamthärte von 10 mg CaCXL/l, einem pH-Wert'von 6,5 und einer Temperatur von 32 C. Dann wurde das Garn getrocknet und es wurde eine Probe entnommen,

. 130014/1363

- ; :3 03 6 U 26

um die in dem Garn enthaltenen Substanzen zu analysieren. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II angegeben. Der Grad der Quellung wurde bei einer Probe gemessen, die nach der Standzeit, die den angewendeten variierenden Bedingungen entsprach,und vor dem Waschen mit Wasser genommen wurde. "

130014/1362

co-

CO

Tabelle II
Mengen der in dem Filamentgarn enthaltenen Substanzen und seine Spinnbarkeit

Standzeit (sec)	Grad der Quellung	freier Schwefel CS)	Restalkali	Blei	Spinnbarkeit (*)
15	3.6	-	-	-	95,
25	3.5	0.055	0.035	0.0050	97
35	3.3	0. 0^5	0.033	ο.οοβο	98
45	3Λ	0.0^3	0.025	0.0055	98
50	3.2	0.038	0.020	0.00^5	98
55	3.2	0.03'I	0.009	0.00^5	98
65	3.2	0.021	0.012	0.0055	99
75	3.1	0.020	A 0.015	0.0050	85
80	3.1	0.022	A 0.018	0.0035	80

Spinnbarkeit: Ergiebigkeit {%) der vollen Packung, erzielt mit einer 2,0 kg-Packung

ro CD

Aus den Beispielen 1 und 2 geht hervor, daß dann, wenn der Titer (Denier) des Monofilaments, welches das zu behandelnde Filamentgarn aufbaut, zunimmt, eine Änderung in Bezug auf die Abschwellwirkung, die während der Standzeit auftritt, stattfindet, so daß die Entfernung von freiem Schwefel einen längeren Zeitraum in Anspruch nimmt. Wenn das Monofilament einen Titer (Denier) von 3 hat, beträgt die untere Grenze der Behandlungszeit 37 bis 39 Sekunden, während dann, wenn das Monofilament einen Titer (Denier) von 4,6 hat, die. untere Grenze bei etwa 50 bis etwa 51 Sekunden liegt.

Andererseits wurde gefunden, daß der Effekt der Entfernung der darin enthaltenen Substanzen bei einer sehr langen Standzeit eine Sättigung erfährt unter Bildung eines konstanten Wertes_; und unter solchen Bedingungen nimmt nur der Maßstab (Umfang) der Vorrichtung zu, ohne daß dies zur Entfernung der darin enthaltenen Substanzen beiträgt. Außerdem werden wie im Falle des Beispiels 1 Natriumsulfatkristalle auf der Rolle abgeschieden, die zu einer Erhöhung der Menge (Anzahl) des zerschnittenen Garns führt. Wenn der Effekt der Entfernung der darin enthaltenen Substanzen,die dafür erforderlichen Kosten und die negativen Effekte, wie z.B. die Menge (Anzahl) des zerschnittenen Garns, gleichzeitig in Betracht gezogen werden, so ist die Wirksamkeit der erfindungsgemäß angegebenen Standzeit offensichtlich.

Außerdem wurden ein Garn von 50 Denier, bestehend aus 20 Filamenten, und ein Garn von 75 Denier, bestehend aus 19 Filamenten, in entsprechender Weise getestet. Um den Gehalt an freiem Schwefel auf 0,04 % oder weniger zu bringen, waren die untere kritische Grenze der Standzeit und die Zeit für die Sättigung des Entfernungseffektes wie in der folgenden Tabelle III angegeben.

1300U/1362

Tabelle III

co

co CD

Denier/F!lament	untere kritische Grenze der Standzeit (sec)	39	Zeit des	fUr die Sättigung Entfernungseffekts
120 d/l|0 f	,37 -	51		54 -
120 d/26 f	■■ 50 -	35		70 -
50 d/20 f	33 -	«		50 -
75 d/19 f			6H -
- 56
- 71
- 51
- 66

O CO GO

CD

Beispiel 3

Es wurden Garne hergestellt durch Wiederholen des Verfahrens der Beispiele ] und 2, wobei diesmal jedoch die Standzeit 50 oder 55 Sekunden betrug und die Dauer des Waschens mit Wasser variiert wurde. Die Analysen der in den Garnen enthaltenen Substanzen sind in der folgenden Tabelle IV angegeben■> Das verwendete Waschwasser war das gleiche wie das in den obengenannten Beispielen verwendete Wasser, wobei diesmal jedoch seine Temperatur 2/ C betrug^ Die Waschwassermenge wurde so eingestellt, daß sie unter den angewendeten Bedingungen 300 ml/Min, betrug.

1 300 H/1362

/MSPECTED

Tabelle IV

Mengen der in dem Filamentgarn enthaltenen Substanzen

Denler/Fllament	Standzeit (see)	Waschzeit mit Wasser (sec)	freier Schwefel (Si)	Restalkali (%)
120 ά/ΜΟ f		20	O.O31	0.0*15
Il	Il	25	0.033	0.013
Il	Il	i\Q	O.O32	0.009
Il	Il	50	0.0 31I	0.014
120 d/26 f	55	20	O.O3O	0.053
Il	Il	25	O.O3O	0.020
Il	It	15	O.O29	0.009
Il	Il	55	0.028	O.OI3

Wie aus den obengenannten Versuchsergebnissen hervorgeht, können wasserlösliche Substanzen in ausreichendem Maße entfernt werden, wenn die Waschzeit mindestens die Hälfte der Standzeit beträgt, und eine längere Waschzeit mit Wasser trägt nicht zur Entfernung der darin enthaltenen Substanzen bei.

Beispiel 4

Unter Verwendung einer Viskosemasse (A), die durch Zumischen einer Menge Luft zum Zeitpunkt der Xanthierung und Auflösen hergestellt worden war und die folgende Zusammensetzung unmittelbar vor dem Verspinnen hatte: Cellulosekonzentration (bezogen auf Viskose) 7,85 % Polysulfidgeholt (bezogen auf Cellulose) 0,19 %

Thiosulfatgehalt (bezogen auf Cellulose) 0,45 %

wurde ein 120 Denier-Garn, bestehend aus 26 Filamenten, mit einer Spinngeschwindigkeit von 118 m/Min· mittels einer Spinndüse mit Löchern mit einem Durchmesser von 0,095 mm unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung hergestellt. Nach dem Spinnen wurde das an der Rolle haftende erste Garn als Probe entnommen und es wurde sein Quellungsgrad gemessen, wobei ein Wert von 7,4 erhalten wurde.

Andererseits wurde ein Garn unter den gleichen Bedingungen wie oben hergestellt, wobei diesmal jedoch eine Viskosemasse (ß) verwendet wurde, die unter völligem Ausschluß der Verunreinigung durch Luft zum Zeitpunkt der Xanthierung und Auflösung hergestellt worden war und die folgende Zusammensetzung hatte:

Cellulosekonzentration 7,86 %

Polysulfidgehalt 0,14?S

Thiosulfatgehalt · 0,30^

1300U/1362

Unmittelbar nach dem Verspinnen hatte das Garn einen Quellungsgrad von 7,4.

Die obengenannten beiden Viskosemassen wurden zu Garnen versponnen, stehen gelassen und unter Verwendung von Wasser mit einer Gesamthärte von 5 mg CaCO„/ 1, einem pH-V»'ert von 6,5 und unter Anwendung einer Temperatur von 2/ C bei einer Waschgeschwindigkeit von 300 ml/Min» für variierende Zeitspannen mit Wasser gewaschen und dann getrocknet. Aus den dabei erhaltenen Garnen wurden Proben entnommen und die darin enthaltenen Substanzen wurde analysierte Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V angegeben.

1300U/1362

Tabelle V

Mengen der in dem Filamentgarn enthaltenen Substanzen

CaJ CD ISJ

	Viskose-Masse	Standzeit (sec)	Waschzeit (sec)	freier Schwefel	Restalkali	Ca. r—	Oi O I	) \
	A	35	35	0.088	O.O34			336426
	Il	I15	Il	0.070	0.038
	It Il	55 75	M Il	0.043 0.041	0.033 O.O23
	Il	M	70	0.039	0.012
	B	35	35	0.04 8	O.O36
	Il	'15	Il	0.042	O.O29
	Il	55	Il	0.024	0.026
	Il	75	Il	O.O25 ·	O.OO6
I	Il	Il	70	O.O23	O.OO7
1
j j

Aus den vorstehenden Ergebnissen und den Ergebnissen eines Tests zur Prüfung des zulässigen kritischen Wertes für den Schwefelgehalt der Schwefeloxide und Polysulfide in Viskose ist zu ersehen, daß

2— 2— dann, wenn der Schwefelgehalt (S + S-CL ) in der Viskose 0,55 % übersteigt, der freie Schwefel in dem Spinnverfahren schwierig zu entfernen ist, auch wenn eine lange Standzeit angewendet wird.

Beispiel 5

Unter Verwendung der in Beispiel 4 erwähnten Viskosemasse (B) wurde ein 120 Denier-Garn, bestehend aus 40 Filamenten, mit einer Spinngeschwindigkeit von 130 m/Min, durch eine Spinndüse mit 40 Löchern mit einem Durchmesser von 0,08 mm unter Verwendung der in der japanischen Patentpublikation 46 927/1978 beschriebenen Spinnvorrichtung gesponnen und Wasch- und Trocknungsbehandlungen unterworfen. Die bei dieser Behandlung verwendeten chemischen Lösungen (Chemikalienlösungen) und die angewendete Behandlungszeit waren folgende:

Standbehandlung: 30 Sekunden

Waschbehandlung mit Wasser: 15 Sekunden, 600 ml/Min.

Bleiehbehandlung: 15 Sekunden, NaClO pH 9, 1,28 g/l, 30°C, 1500 ml/Min.

Waschbehandlung mit Wasser: 15 Sekunden, 600 ml/Min.

Neutralisationsbehandlung: 15 Sekunden, NaHCO 1,0 g/l, 20°C, 1000 ml/Mir

Waschbehandlung mit Wasser: 30 Sekunden, 1000 ml/Min.

Die Mengen der in dem dabei erhaltenen Garn enthaltenen Substanzen waren

folgende:

freier Schwefel 0,053 %

Gesamtschwefel , 0, Π %*

Zink ' 0,010 %

Blei 0,003 %

Restsäure '~0~'ΟΖ8~% **

Weißgrad 1300U/1362 ⁶⁵

QOPY

Fußnoten:

* gemessen nach der Natriumzxnkatmethode

** in diesem Falle enthielt das Garn Säure wegen des Bleichens mit Natriumhypochlorit

Wenn in diesem Verfahren das Garn in der ersten Standzone mit einer Lösung, die 128 g/l Schwefelsäure, 260 g/l Natriumsulfat und 15 g/l Zinksulfat enthielt, bei 50 C mit einer Flüssigkeitsmenge von 2000 ml/Min, behandelt wurde, betrug der Gehalt an freiem Schwefel 0,050 %, Das heißt, es wurde gefunden, daß ein Effekt in Bezug auf die Abnahme des Gehaltes an freiem Schwefel nicht erzielt wurde bei Behandlung des Garns mit einer sauren Lösung, um die Regenerierung zu beschleunigen· Diese Methode kann bei Berücksichtigung der dafür erforderlichen Kosten nicht als vorteilhaft bezeichnet werden.

Beispiel 6

Das in Beispiel 5 erhaltene Garn wurde als Garn Nr. 1 bezeichnet;
die in Beispiel 1 bei Standzeiten von 30, 40 und 60 Sekunden erhaltenen Garne wurde als Garne Nr. 2, Nr. 3 bzw. Nr. 4 bezeichnet; die in Beispiel 2 bei Standzeiten von 65, 25 und 45 Sekunden erhaltenen Garne wurden als Garne Nr. 5, Nr. 6 bzw. Nr. 7 bezeichnet; das nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 bei einer Standzeit von
25 Sekunden erhaltene Garn wurde als Garn Nr. 8 bezeichnet; und das nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 2 bei einer Standzeit
von 50 Sekunden erhaltene Garn wurde als Garn Nr. 9 bezeichnet.

Zur Untersuchung der Lichtechtheit dieser Garne Nr. 1 bis Nr. 9
wurden ihre Farbänderungen nach eier Einwirkung von Licht in einem
Fade-O-Meter auf einer Grauskala bewertet. Die Ergebnisse sind in
der Tabelle VI angegeben·

130 0 U/ 13 62

Tabelle VI Freier Schwefel, andere Verunreinigungen und Lichtechtheit

CjO CO

Garn Nr.	freier SchwefeJ	Zink (50	Blei (SO	Restalkali (JO	Lichtecht he it (Bewertungsstufe)
1	0.053	0.010	O.OO3	0.038	h
2	0.075	0.13	-	0.0^2	3
3	0.0^5	0.093	-	Ο.Ο38
ι»	0.025	0.055	-	O.OO5	6
5	0.021	-	Ο.ΟΟ55	0.012	6
β	0.055	-	O.OO5O	0.035	H
7	0.0'13	-	Ο.ΟΟ55	Ο.Ο25 '	5
8	0.085	0.25			2
9	Ο.Ο38				6

Cn

CD cn

Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß die Lichtechtheit stark abhängt von der Menge des in dem Garn enthaltenen freien Schwefels_/ und wenn sein Gehalt 0,04 % oder mehr beträgt, kann nur ein schlechtes Ergebnis erzielt werden. Obgleich der Mechanismus der Wirkung noch nicht geklärt ist, wird angenommen, OaB freier Schwefel so instabil ist, daß er als Substanz wirkt, die eine Verschlechterung der Eigenschaften des Garns mit dem Ablauf der Zeit hervorruft. Dies bestätigt, daß das sehr wirksame erfindungsgemäße Verfahren zur Entfernung von freiem Schwefel eine Möglichkeit zur Herstellung eines wertvollen Garns darstellt.

Beispiel 7

Unter Verwendung der Garne, die in Beispiel 6 mit den Bewertungsstufen 2 bis 6 bewertet worden waren, wurde die Änderung der Zugfestigkeitseigenschaften des Filamentgarns durch 180-stündige Bestrahlung des Garns in einem Fade-0-Meter untersucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle VII angegeben. Die Garne hatten die gleichen Nummern wie in Beispiel 6 und dabei handelte es sich in allen Fällen um 120 Denier-Garne .

1300H/13 62

Tabelle VII Zugfestigkeitseigenschaften des Filamentgarns

CaJ O O

OO

Garn Nr.	Zugfestigkeit	(S)	der Behandlung	vor der	Dehnung	O	S)
8	vor der Behandlung	nach	129		Behandlung	nach	der Behandlung
2	209		163		16.0		9.5
3	222		185		16.2		13.0
7	213		190		16.8		13.5
5	209		210		17.3
222			17.0		15.9

Os

OO CD GO er;

NJ cn

Daraus geht hervor, daß bei beliebigen Zugfestigkeitseigenschaften eine geringere Lichtechtheit eine geringere Beibehaltung ergab und daß die Garne mit der Bewertungsstufe 4 oder weniger in der Praxis nicht verwendbar waren.

Die erfindungsgemäß hergestellten Garne weisen eine ausgezeichnete Beibehaltung der mechanischen Eigenschaften sowie eine sehr gute Beibehaltung des Weißgrades auf, auch wenn sie hohen Temperatur- und hohen Feuchtigkeitsbedingungen ausgesetzt werden, ähnlich wie in den Fällen der obengenannten Beispiele.

1 3001 A/1362

Leerseite

Claims (1)

Viskosereyon-Filamentgarn und Verfahren zu seiner Herstellung Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Viskosereyon-Filamentgarns nach dem kontinuierlichen Spinnprozeß durch Ausstoßen von Viskose aus einer Spinndüse, Koagulieren und Regenerieren und anschließendes Waschen und Trocknen derselben, dadurch gekennzeichnet , daß eine Viskose mit einem Schwefelgehalt der Schwefeloxide und Polysulfide von 0,55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Cellulose, oder weniger versponnen und dann die Regenerierung und das Abschwellen des Garns vervollständigt werden durch Einhaltung einer Standzeit, ausgedrückt durch die nachfolgend angegebene Gleichung, und nachfolgendes Waschen mit Wasser und Trocknen

1 300U/1 362

303G426

derselben:

7. 5ö._T ⁺ 15 £ T_ £ 10D_n + 25

worin bedeuten:

D.. den Titer (Denier) des Monofilaments, welches das zu spinnende

Reyon-Filamentgarn aufbaut, und
T die Standzeit des gesponnenen Viskosefilaments, ausgedrückt in

Sekunden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn ein Filamentgarn gesponnen wird, bei dem das Monofilament, aus dem das Filamentgarn aufgebaut ist, einen Titer von mehr als 3 Denier hat, nach dem Spinnen eine Standzeit, ausgedrückt durch die nachfolgend angegebene Gleichung, eingehalten wird, um die Regenerierung und das Abschwellen des Garns zu vervollständigen, wonach das Waschen mit Wasser und das Trocknen durchgeführt werden:

7oD_M + 17 £ T_s < 5-5D_M + 35

worin D_M und T die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn ein Filamentgarn gesponnen wird, bei dem das Monofilament, welches das Filamentgarn aufbaut, einen Titer von 3 oder weniger Denier hat, nach dem Spinnen eine Standzeit, ausgedrückt durch die nachfolgend angegebene Gleichung, eingehalten wird, um die Regenerierung und das Abschwellen des Garns zu vervollständigen, wonach das Waschen mit Wasser und das Trocknen durchgeführt werden:

7.5D_M + I₇ < T₃ < 10D_M + 25

130ÖU/1362 BAD ORIGINAL

3 O 3 ü 4 2 6

worin D_M und T die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskose nach dem Verspinnen für einen Zeitraum von T Sekunden stehen gelassen und dann mit Wasser gewaschen wird für einen Waschzeitraum von 0,5 T Sekunden oder länger.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gesponnene Filamentgarn an der Luft stehen gelassen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn stehen gelassen wird, indem man es linear zwischen Rollen führt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn stehen gelassen wird, indem man es auf einem Netz oder einem Band ansammelt und ruhen läßt und es führt.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn stehen gelassen wird, indem man es zwischen zwei Rollen oder auf einer Spule vorwärts laufen läßt und es führt.

9„ Verfahren nach einem der Ansprüche Ί bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn man das gesponnene Filamentgarn stehen läßt, man es in einer so dicht wie möglich abgeschlossenen Zone stehen läßt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschen mit Wasser mit Wasser von Raumtemperatur durchgeführt wird.

11. Kontinuierlich gesponnenes Viskosereyon-Filamentgarn ohne spzielle

1300U/1362

QRiGiNAL INSPECTED

3035426

Tendenz zum Schwanken .des Schrumpfungsfaktors in siedendem Wasser in der Längsrichtung des Garns in einer einzelnen Garnpackung, das eine hohe Beständigkeit gegen Verschlechterung seiner Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gehalt an freiem Schwefel nicht mehr als 0,04 % und nicht weniger als 0,02 %, jeweils bezogen auf das Gewicht des Garns, beträgt und daß sein Gehalt an Natriumhydroxid oder Schwefelsäure nicht mehr als 0,04 %, bezogen auf das Gewicht des Garns, beträgt.

1 300U/1362

ORIGINAL INSPECTED