DE607176C

DE607176C - Process for the production of lumen silk from cellulose acetate solutions

Info

Publication number: DE607176C
Application number: DEK110133D
Authority: DE
Original assignee: HANS ALTWEGG DR
Current assignee: HANS ALTWEGG DR
Priority date: 1928-06-30
Filing date: 1928-07-01
Publication date: 1934-12-19

Description

Verfahren zur Erzeugung von Lumenseide aus Celluloseacetatlösungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Kunstseide nach dem Trockenspinnverfahren, welche einen milchigweißen opalisierenden Glanz und im Innern eines. jeden Fadens ein Lumen besitzt.Process for the production of lumen silk from cellulose acetate solutions The present invention relates to the manufacture of rayon according to the Dry spinning process, which has a milky white opalescent sheen and inside one. each thread has a lumen.

Es- ist bereits eine Reihe von Verfahren zur Herstellung von Hohlfäden beschrieben worden, die darauf beruhen, daß man im Innern des Fadens im Verlauf des Spinnprozesses nach verschiedenen Methoden Hohlräume erzeugt. Diese Verfahren lassen sich jedoch nur bei auf dem nassen Wege erzeugten Kunstfäden anwenden.There are already a number of methods for producing hollow fibers have been described, which are based on the fact that one inside the thread in the course The spinning process creates cavities using various methods. These procedures however, they can only be used with synthetic threads produced on the wet path.

Zur Herstellung von Acetatkunstfädennach dem Trockenspinnverfahren ist bereits vorgeschlagen worden, eine Lösung von Celluloseacetat in einem Gemisch von Methylenchlorid und Alkohol zu verspinnen, wobei die beiden Flüssigkeiten, die einzeln Nichtlöser für Acetylcellulose sind, im Gemisch leingutes Lösungsmittel für das Celluloseacetatabgeben.For the production of acetate synthetic threads using the dry spinning process has already been proposed, a solution of cellulose acetate in a mixture of methylene chloride and alcohol, the two liquids being the individually are non-solvents for acetyl cellulose, in a mixture they are not a good solvent for cellulose acetate dispensing.

Endlich ist vorgeschlagen worden, aus Lösungen, die neben dem Hauptlösungsmittel etwa 20% eines einheitlichen Nichtlösungsmittels enthalten, dadurch Hohlfäden herzustellen, daß man diese Lösungen unter besonderen Verdampfungsbedingungen nach dem Trockenspinnverfahren verspinnt. Dieses bekannte Verfahren zeigt verfahrenstechnische Schwierigkeiten, die u. a. in der hohen Spinntemperatur begründet sind.Finally it has been suggested that solutions be in addition to the main solvent contain about 20% of a uniform non-solvent, thereby producing hollow fibers, that one these solutions under special evaporation conditions by the dry spinning process spun. This known method shows procedural difficulties, which i.a. are due to the high spinning temperature.

Es wurde nun gefunden, daß man nach dem Trockenspinnverfahren ohne Änderung der normalen Spinnbedingungen hohle und gleichzeitig matte Acetatkunstfädenerzeugen kann, wenn man der normalen Spinnlösung Zusätze, insbesondere Nichtlösungsmittel, zugibt, welche sofort nach dem Ausspritzen und Ausstrecken des flüssigen Acetatfadens durch Gerinnung eine steife Haut bilden, die im Anfangsstadium noch -einen flüssigen Kern umschließt. Im weiteren Verlaufe der Trocknung beginnt auch das eingeschlossene Lösungsmittel unter Erweiterung des Häutchens zu verdampfen, wodurch ein Lumen durch den ganzen Faden hindurch gebildet wird.It has now been found that after the dry spinning process without Changing the normal spinning conditions to produce hollow and at the same time dull acetate synthetic filaments can, if you add additives to the normal spinning solution, in particular non-solvents, added, which immediately after spraying out and stretching out the liquid acetate thread form a stiff skin through coagulation, which in the initial stage is still a liquid one Core encloses. In the further course of the drying process, the trapped also begins Solvent to evaporate expanding the membrane, creating a lumen through it is formed throughout the thread.

Das Mittel, womit dieser Erfolg erzielt wird, besteht darin, daß man als Spinnlösung Celluloseacetatlösungen verwendet, die neben dem Hauptlösungsmittel ein Gemisch von mindestens zwei Nichtlösern, die im Gemisch ihre nichtlösenden Eigenschaften beibehalten, z. B. Alkohol, Kohlenwasserstoffe oder Wasser, enthalten, wobei die Nichtlöser in Mengen von mehr als 3o%, bezogen auf das Gewicht des Celluloseacetats,angewendet werden und im. übrigen mit den üblichen Abzugsgeschwindigkeiten von ioo bis 25o m pro Minute und bei Temperaturen von nicht mehr als ioo° C versponnen -wird.The means by which this success is achieved is that one cellulose acetate solutions used as the spinning solution, in addition to the main solvent a mixture of at least two nonsolvents, which in the mixture give their nonsolvent properties retained, e.g. B. alcohol, hydrocarbons or water, the Non-solvents used in amounts greater than 3o% based on the weight of the cellulose acetate become and in. the rest with the usual take-off speeds of 100 to 25o m per minute and at temperatures not exceeding 100 ° C -is spun.

Auf diese Weise wird ein hohles Textilgebilde erzeugt, das ein durchgehendes Lumen besitzt, welchem im Gegensatz zu anderen Lumenseiden besondere Geschmeidigkeits- und Elastizitätseigenschaften innewohnen und das ganz andere Glanzeigenschaft. en aufweist, die seinen praktischen Wert steigern. Das Einschließen von Hohlräumen im Innern dieser Kunstseidefäden ändert völlig das Aussehen gegenüber solchen Fäden, die in bisheriger Weise hergestellt werden, und gibt ihnen Eigenschaften, die dem vollen Kunstseidefaden fehlen. So sind die vollen Aoetatseidefäden schwerer und durchscheinend, auch fühlen sie sich kälter an als Hohlfäden. Im Gegensatz hierzu ist der neue Faden leicht und lichtundurchlässig und fühlt sich sehr warm an. Bei der Herstellung des Fadens kann man die Menge der in seine Masse eingeschlossenen Luft oder Gas beliebig einstellen und so dem Faden die mannigfaltigsten Eigenschaften verleihen. Man kann ein Textilprodukt erzielen, das halbmatt glänzt und das völlig das Aussehen der Wolle besitzt und sich genau wie Wolle anfühlt, indem ,es dieselben wärmenden Eigenschaften hat.In this way, a hollow textile structure is produced, which is a continuous Lumen, which, in contrast to other lumen silks, has a special suppleness and elasticity properties are inherent and a completely different gloss property. en that increase its practical value. Enclosing cavities inside these rayon threads completely changes their appearance compared to those threads, which are produced in the previous way, and gives them properties that the full artificial silk thread is missing. So the full acetate silk threads are heavier and heavier translucent, they also feel colder than hollow fibers. In contrast to this the new thread is light and opaque and feels very warm. at The manufacture of the thread can tell the amount of that included in its mass Adjust air or gas as desired and thus give the thread the most diverse properties to lend. You can achieve a textile product that has a semi-matt sheen and that completely possesses the appearance of wool and feels exactly like wool in that it is the same has warming properties.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das Verfahren zur Bildung von Hohlfäden wesentlich anders verläuft wie der Trockenspinnprozeß zur Erzeugung von massiven Fäden ohne Hahlraum, wobei die Fadenbildung immer durch Konzentrationsänderung der gesamten ausgespritzten Fadenmasse zustande kommt, indem das Lösungsmittel gleichmäßig verdunstet. Gibt man Zusätze hinzu, die bei der Fixierung der Fäden kein Häutchen bilden, so entsteht auch kein Hohlraum, da die Zusätze ebenso wie das normale Lösungsmittel der Spinnlösung gleichmäßig verdampfen und sich durch Konzentrationsänderung der Masse bis zur endgültigen Fixierung ein massiver Faden ergibt.It should be noted that the process for forming hollow fibers The process of the dry spinning process for the production of massive ones is essentially different Threads without a hollow space, the thread formation always being caused by a change in the concentration of the entire ejected thread mass comes about by applying the solvent evenly evaporates. If you add additives that do not leave a membrane in the fixation of the threads form, there is no cavity, since the additives as well as the normal solvent the spinning solution evaporate evenly and by changing the concentration of the Mass until the final fixation results in a solid thread.

Einige Beispiele zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung sollen im nachstehenden beschrieben werden.Some examples are intended to illustrate the present invention are described below.

Verspinnt man eine Lösung z. B. von Celluloseacetat in Aceton mit einem Zusatz von Toluol, so erhält man stets einen massiven Faden ohne Hohlraum. Auch ein Aceton-Acetat-Kollödium, dem man einen gewissen, Zusatz von Wasser beifügt, wird unter allen Umständen einen massiven Faden ergeben. Ob- wohl Toluol und Wasser, einzeln als Zusätze angewendet, Nichtlösemittel für Gellul:oseacetät sind, ergeben sie einzeln, als Zusätze zur Aceton-Acetat-Lösung verwendet, nie einen hohlen Faden, indem sie kurz nach dem Austreten des flüssigen Fadens aus der Düse, ebenso wie das Aceton, gleichmäßig verdampfen und das umhüllende Häutchen nicht bilden. Gibt man jedoch zu einem Aceton-Acetat-Kollodium, das schon einen gewissen Prozentsatz Toluol enthält, einen weiteren Zusatz von Wasser oder zu einem Kollodium, das außer Aceton einen gewissen Prozentsatz von Wasser enthält, einen Zusatz von Toluol, so erhält man durch Verspinnen unter normalen Spinnbedingungen sofort einen hohlen Faden, an dem sich bald nach dem Austreten des Fadens aus der Düse und nach dem Ausstrekken ein äußeres Häutchen bildet. Die im Innern des Fadens befindlichen Lösungsmittel können dann unter Bildung eines Lumens entweichen. Hierbei hat man es in der Hand, den Prozeß so zu leiten, daß, man die Größe des Lumens variieren kann, indem man es je nach der Menge des Zusatzes und Variation der Komponenten des gesamten Lösungsmittelgemisches vergrößert oder verkleinert. Die Bildung des Häutchens kann auch beschleunigt !oder verlangsamt werden, je nach der Temperatur und Ver dampfungsgeschwindigkeit, die in der Spinnzelle herrscht. Die Temperatur richtet sich nach der Höhe des Siedepunktes der Lösungsmittel, die vom Häutchen umschlossen werden. Der Glanz der verhaltenen Lumenseide wechselt stark mit der Veränderung der Lumengröße. Ist das Lumen groß, so .erscheint die Seide matt und wenig glänzend, bei Verringerung des Lumens nimmt der Glanz zu, @er ist dann milchig opalisierend.If you spin a solution z. B. of cellulose acetate in acetone with the addition of toluene, you always get a solid thread without a cavity. Even an acetone-acetate collodium, to which a certain amount of water is added, will produce a massive thread under all circumstances. Although toluene and water, used individually as additives, are nonsolvents for gelluloseacetät, when used individually as additives to the acetone-acetate solution, they never result in a hollow thread, as they are shortly after the liquid thread has emerged from the nozzle just like the acetone, evaporate evenly and do not form the enveloping membrane. If, however, water is added to an acetone-acetate-collodion which already contains a certain percentage of toluene, or toluene is added to a collodion which, in addition to acetone, contains a certain percentage of water, then by spinning one gets below under normal spinning conditions immediately a hollow thread, on which an outer membrane forms soon after the thread emerges from the nozzle and after it has been stretched out. The solvents inside the thread can then escape, forming a lumen. Here it is in hand to direct the process in such a way that the size of the lumen can be varied by increasing or decreasing it depending on the amount of addition and variation of the components of the total solvent mixture. The formation of the pellicle can also be accelerated or slowed down, depending on the temperature and evaporation rate that prevails in the spinning cell. The temperature depends on the height of the boiling point of the solvents that are surrounded by the membrane. The sheen of the restrained lumen silk changes strongly with the change in the lumen size. If the lumen is large, the silk appears dull and not very shiny, if the lumen is reduced, the luster increases, it is then milky opalescent.

Beispiel i Einer Lösung, welche auf i kg Acetylcellulose 4. 1 Aceton, o, 5 1 Alkohol 'enthält, wird o,51 Benzin zugefügt und mit einer Düse mit 15 Loch auf 75 Denier bei 65° versponnen. Die Fäden zeigen im Querschnitt einen großen Hohlraum, die Seide besitzt wenig Glanz und besitzt eine Dichte von unter o,85. Hierbei kann man auch so verfahren, daß man einer Lösung von Acetyleellulose in Aceton allein einen Zusatz eines Gemisches von Alkohol und Benzin gibt. Es ergibt sich, daß bei Abwesenheit von Alkohol oder anderen ähnlich wirkenden Mitteln das Einführen von Benzin in die Lösung Schwierigkeiten macht. Beispiel 2 Eine Lösung, welche auf i Teil Aeetylcellulosle 4 Teile Aceton. und 0,75 Teile Alkohol und 0,25 Teile Benzin enthält, wurde mit .einer i 5-Loch-Düs!e auf 75 Denier versponnen bei 65°. Der Faden hatte einen milchig opalisierenden Glanz, und die Hohlräume sind weniger stark entwickelt als in Beispiel i.Example i To a solution which contains 4.1 acetone, 0.5 l alcohol per 1 kg of acetyl cellulose, 0.51 gasoline is added and spun to 75 denier at 65 ° using a nozzle with 15 holes. The threads show a large cavity in cross-section, the silk has little sheen and a density of less than 0.85. The procedure here is also to add a mixture of alcohol and gasoline to a solution of acetyl cellulose in acetone alone. It turns out that in the absence of alcohol or other similarly acting agents, it is difficult to introduce gasoline into the solution. Example 2 A solution which is based on 1 part of acetyl cellulose and 4 parts of acetone. and contains 0.75 part of alcohol and 0.25 part of gasoline, was spun to 75 denier at 65 ° with a 5-hole nozzle. The thread had a milky opalescent sheen and the cavities are less developed than in example i.

Beispiel 3 In diesem Beispiel enthält die Spinnlösung auf i kg Acetylcellulose 4 1 Aceton, o,6 1 Wasser und o,41 Toluol. Hierbei ist @es gleichgültig, .ob man einer Aceton-Acetat-Läsung, welche schon Wasser- :enthält, Toluol zugibt oder umgelehrt seiner Aceton-Toluol-Acetat-Mischung das Wasser als Zusatz einverleibt. Die Lösung wurde mit einer i 5-Loch-Düse bei 65` versponnen. Die Seide war von mattem Glanz und enthielt .ein Lumen, das durch den ganzen Faden hindurchging.Example 3 In this example, the spinning solution contains 1 kg of acetyl cellulose 4 l acetone, 0.6 l water and 0.41 toluene. Here @es doesn’t matter whether one an acetone-acetate solution, which already contains water, adds toluene or reversed it his acetone-toluene-acetate mixture incorporated the water as an additive. the Solution was spun with a 5-hole nozzle at 65 '. The silk was dull Luster and contained .a lumen that ran through the whole thread.

Claims

Claim: method for the production of lumen silk, which one has a milky white opalescent sheen and a continuous lumen, according to which Dry spinning process from solutions of acetone-soluble gellulose acetate, .the besides Non-solvents that precipitate the main solvent, such as alcohol, hydrocarbons, Containing water, characterized in that spinning solutions are used, a mixture is used of at least two nonsolvents, which in the mixture give their nonsolvent properties retained in amounts greater than 30% non-solvents by weight of the gelulose acetate, is added, at temperatures of not more than 100 ° with the usual Take-off speeds from 100 to 20,000 per minute.