DE561100C - Verfahren zur Herstellung von Fibroinloesungen mittels Kupferhydroxyd und Ammoniak - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß Fibroin durch Alkalien einen raschen Abbau erleidet; diesem Abbau ist das Fibroin auch in seiner Lösung in Kupferoxydammoniak ausgesetzt.
Um den Abbau zu verringern, ist es notwendig, derartige Lösungen bei möglichst tiefer Temperatur herzustellen und zu verarbeiten. Die abbauende Wirkung des Ammoniaks kann aber noch weiter abgeschwächt

to werden, wenn man auf r Mol Kupfer höchstens 4 Mol Ammoniak verwendet. Man benötigt durch diese Verringerung der Ammoniakmenge zum Lösen des Fibroins kaum mehr Kupfer als bei Verwendung einer über das Tetraminverhältnis hinausgehenden Ammoniakmenge. Auf ro Teile Fibroin kommt man mit 3 Teilen Kupfer in Form von Hydroxyd aus. Das Lösen wird aber erleichtert, wenn man auf 10 Teile Fibroin 3,3 bis 4 Teile Kupfer verwendet. Man kann dabei das Kupfer in Form von Kupferhydroxydpaste anwenden. Wird es in Form von basischen oder auch Neutralsalzen verwendet, so muß zur völligen Ausnutzung des Kupfergehaltes das Anion vollständig durch äquivalente Mengen Ätzalkali oder auch Erdalkali gebunden und das Kupferhydroxyd in Freiheit gesetzt werden. Jedenfalls übt nur das in Hydroxydform vorliegende Kupfer eine besondere Wirkung aus, während z. B. in Salzform vorhandenes Kupfer wirkungslos ist und nur Ballast bedeutet. Ein Überschuß von Alkali ist dabei, um Schädigung des Fibroins hintanzuhalten, zu vermeiden. Zweckmäßig wendet man beim Lösen und bei den bis zum Spinnen darauffolgenden Operationen Temperaturen unter 0⁰C, z. B. ο bis — 15 ° C, an, wobei man viskosere Lösungen als bei Verwendung höherer Lösetemperaturen erhält. Das Lösen des Fibroins wird erleichtert, wenn man zu Beginn nicht das ganze Wasser in Form von verdünntem Ammoniak anwendet, sondern zunächst mit konzentriertem Ammoniak arbeitet und dann erst mit Wasser auf die beabsichtigte Konzentration verdünnt. Die Seide kann entbastet oder unentbastet verwendet werden. Im letzteren Falle geht das Lösen langsamer vor sich. Wird unter den oben gegebenen Bedingungen gearbeitet, so fällt die Viskosität im Laufe der Verarbeitung nur ganz unwesentlich ab. Mit Lösungen, die weniger als 4 Mol Ammoniak auf ι Mol Kupfer enthalten, ist bisher noch nicht gearbeitet worden. Nach einem älteren Verfahren ist zwar schon als Lösemittel für Fibroin eine wässerige Lösung von Kupfer- oder Nickeltetraminsulfat unter Zusatz von Natronlauge verwendet worden; bei diesem Verfahren wurde aber nicht die dem Anion äquivalente Laugenmenge verweil-

*) Von dem Palentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Ernst Roßner, Dr. Karl Börner in Premnits, Westhavelland, Dr. Herbert Mahn und Dr. Wilhelm Irion in Dessau.

det, sondern höchstens die Hälfte, so daß mehr als 50 ^ff/o des Schwermetalls sich als nutzloser Ballast in der Lösung befanden und die Ammömakmenge, auf das in der Hydr-S oxydform vorliegende Kupfer berechnet, 4 Mol Ammoniak auf 1 Mol Kupferhydroxyd überstieg.

Die Einhaltung möglichst niederer Ammoniakkonzentration in der Spinnlösung ist eine absolute Notwendigkeit, wenn eine brauchbare, für den Spinnprozeß genügend lange haltbare Lösung erhalten werden soll.

Die abbauende Wirkung des Ammoniaks

in der Spinnlösung kann durch folgende Ver-

>5 suche gezeigt werden:

Bei 0⁰C hergestellte Lösungen mit gleichem Fibroin-, aber verschiedenem Ammoniakgehalt werden nach bestimmten Zeitintervallen in angesäuerte Ammoniumsulfatlösung eingegossen und die erhaltenen Fällungen getrocknet und zur Wägung gebracht. Es zeigt sich, daß bei dieser Arbeitsweise Lösungen mit einem Gehalt von 5,9 g Fibroin nach 108 Stunden mit 9 °/₀ Ammoniak nur mehr 3,3 g ausfällbares Fibroin, mit 1,5 % Ammoniak aber noch 5,3 g ausfällbares Fibroin enthalten.

Beispiele

i. 141 kg Kupferhydroxydpaste, entsprechend 33 kg Kupfer, werden mit 100 kg entbasteten Seidenabfällen, entsprechend 93 kg Trockensubstanz, und 98,1 kg 22°/_oigem Ammoniak bei — 2° C 2¹^ Stunden zusammengeknetet. Hierauf werden unter dauerndem Durcharbeiten und Kühlen 236 kg Wasser langsam zugegeben. Die Lösung wird filtriert und kann sofort versponnen werden.

2. 107,5 kg frisch gefälltes, feuchtes, basisches Kupfersulfat, entsprechend 33,3 kg Gesamtkupfer und 13,6 kg Schwefelsäure als SO₄" werden mit 104,9 kg ²² °/oig^em Ammoniak und 11 kg Ätznatron in Form von 50 °/eig^er Lauge versetzt und in einem Knetwerk mit 100 kg entbasteter Seide, entsprechend 92,6 kg Fibroin, 2^J/₂ Stunden zusammengeknetet, wobei die Temperatur auf

— 4⁰C gehalten wird. Hierauf werden unter weiterem Kneten 220 kg Wasser langsam zugefügt, wobei die Temperatur dauernd tief gehalten wird. Nach Zugabe des gesamten Wassers kann die Lösung filtriert und weiter verwendet werden.

3. 35,2 kg wasserhaltiges Kupfersulfat werden in 64,41 Wasser und 311 22%igem Ammoniak gelöst. Zu dieser Lösung werden 34,2 kg 33 ^o/_oige Natronlauge zur Umsetzung des Kupfersulfates in Hydroxyd zugesetzt. Die Lösung wird nun. auf — 3⁰C abgekühlt. Danach werden unter weiterer Kühlung auf

— 3°C nach und nach 30 kg lufttrockene Seidenabfälle unter gutem Rühren und Mischen eingetragen. Im Laufe einer bis I¹Z₂ Stunden ist die Seide gelöst. Einige ungelöste Faseranteile, Verunreinigungen und ausgefallenes Natriumsulfat werden durch Filtrieren abgetrennt. Die filtrierte Lösung enthält 15% Fibroin, 4,6 °/₀ Cu und 2,75 ⁰Zo NH₃.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Fibroinlösungen mittels Kupferhydroxyd und Ammoniak, dadurch gekennzeichnet, daß auf ι Mol Kupfer nicht mehr als 4 Mol Ammoniak verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf 10 Teile lufttrockenes Fibroin nicht mehr als 4 Teile Kupfer in Form von Cu(OH)₂ verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alles Kupfer in der Lösung nur als Kupferhydroxyd vorliegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch-gekennzeichnet, daß bei der Lösung des Fibroins sowie bei der Aufbewahrung der Lösung Temperaturen unter 0⁰C eingehalten werden.