DE619296C

DE619296C - Verfahren zur Herstellung kuenstlicher Faeden oder Faserbuendel aus Viscose mit hoher Festigkeit und Dehnung

Info

Publication number: DE619296C
Application number: DEI41430D
Authority: DE
Inventors: Dr Werner Matthaes; Dr Hugo Pfannenstiel
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1931-01-23
Filing date: 1931-05-03
Publication date: 1935-09-27
Also published as: FR729205A; DE568571C; GB379791A; US2036313A; NL32512C; BE388026A; GB385005A

Description

Verfahren zur Herstellung künstlicher Fäden oder Faserbündel aus Viscose mit hoher Festigkeit und Dehnung Durch das Hauptpatent 568 571 ist ein Verfahren unter Schutz gestellt, um künstlichen Fäden oder Faserbündeln mit hoher Festigkeit im Spinnprozeß eine Dehnung von io bis 15°/o zu verleihen. Bei dem Verfahren des Hauptpatentes wird der aus der Düse abgezogene Faden erst einer Streckung unterworfen, dann unter völlig spannungslosem Durchhängen durch eine wässerige Flüssigkeit geführt und dann wieder einer Streckung ausgesetzt, die den gewünschten Titer liefert.
In Fortbildung des Verfahrens des Hauptpatentes wurde nun gefunden, daß es nicht nötig ist, den Faden beim Auswaschen der Säure frei schrumpfen zu lassen und ihn nach eingetretener Schrumpfung neu zu strecken, sondern daß eine Erhöhung der Dehnung auch dann eintritt, wenn eine Schrumpfung des Fadens nur in beschränktem Maße zugelassen wird.
Gegenstand vorliegender Erfzndung ist ein Verfahren zur Herstellung künstlicher Fäden oder Faserbündel aus Viscose mit hoher Festigkeit und hoher Dehnung, das darin besteht, daß die aus dem Spinnbad abgezogenen Fäden oder Faserbündel erst einer Streckung unterworfen werden, dann die Fäden erstmalig nach erfolgter Entspannung mit Wasser behandelt und auf einen gröberen Titer schrumpfen gelassen werden.
Die Längenverkürzung der Fäden beträgt bei Anwendung von Wasser, insbesondere heißem Wasser, 17 bis 3o°/, der ursprünglichen Fadenlänge. Die Walze hinter der Wasserbehandlungsstelle soll den Faden um einen bestimmten Betrag langsamer abziehen, als die Walze vor der Wasserbehandlungsstelle den Faden anliefert. Diese Differenz beider Walzen in der Fadenförderung muß gleich oder geringer sein als der Schrumpfbetrag des Fadens durch die Wasserbehandlung. Ein freies Durchhängen des im Bad befindlichen Fadenstückes ist nach vorliegendem Verfahren zu vermeiden, weil ohne nachfolgende erneute Streckung die Festigkeit des Fadens verlorengeht.
Es ist bereits bekannt, die Dehnung von hochfesten Viscosefäden durch Behandlung mit Natronlauge oder Natriumsulfidlösungen zu erhöhen, wenn diese ohne Streckung auf die Fäden zur Einwirkung gebracht werden. Bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindang wird Wasser als Schrumpfungsmittel auf den frisch gesponnenen Faden verwendet und dadurch die Dehnung der Fäden ebenfalls beträchtlich erhöht.
Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung von Viscoseseide bekanntgeworden, bei welchem der Faden zuerst durch eine Abzugswalze gestreckt, dann auf ein mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit sich drehendes Aufnahmeorgan ohne Spannung aufgewickelt wird. Dieses Vorgehen bezweckt, eine weniger straffe Wicklung auf der Spule zu erreichen, um das Auswaschen auf der Spule zu erleichtern. Auch sollen Unregelmäßigkeiten im Ausfall der inneren und äußeren Lagen der Wicklung vermieden werden.
Bei einem anderen Verfahren ,zur Herstellung von Viscoseseide, bei dem auch Bäder aus konzentrierten Schwefelsäuren mit verwendet werden sollen, wird der Faden zuerst mit Walzen gestreckt, dann ebenfalls über eine Rolle geführt, die langsamer läuft, und dabei auf dem Wege von dem Spinnbad zur Sammelvorrichtung ein oder mehrmals mit Wasser behandelt. Von dem Verfahren der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich dieses ältere Verfahren dadurch, daß die erste Wasserbehandlung nicht am'entspannten Faden stattfindet, sondern auf den Faden wirkt, während er fest auf einer Abzugswalze aufliegt.
Beim Spinnen von fester Kupferseide ist. ein Aufwickeln von frisch gesponnenen Fäden auf Rollen, die langsamer laufen als die vorangehenden Streckrollen, bekannt. Dieser Entspannung des Fadens vor dem Aufwickeln geht ebenfalls ein Absäuern und Berieseln mit Wasser auf den unter Spannung befindlichen Faden voraus.
Schließlich ist es nicht mehr neu, Faserstränge von hohem Gesamttiter nach vorangegangener Streckung im entspannten Zustand durch die Nachbehandlungsbäder zü führen.-Ein Faden oder Faserbündel von hoher Festigkeit und hoher Dehnung wird jedoch bei allen diesen bekannten Spinnverfahren nicht erzielt, weil entweder die zur Erreichung hoher Festigkeit notwendigen stark schwefelsauren Bäder nicht verwendet werden oder weil die erste Wasserbehandlung des Fadens nicht an der richtigen Stelle und nicht unter Begrenzung der Schrumpfung auf einen bestimmten Betrag, d. h. bis zur Erzielung einer bestimmten Titererhöhung, durchgeführt wird. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren wird durch das vorliegende Verfahren und durch das Verfahren des Hauptpatentes als unmittelbares Spinnprodukt eine Faser erzielt, die in der Textilindustrie dank ihrer erhöhten Dehnung ohne Schwierigkeit verarbeitet werden kann und außerdem gute und gleichmäßige Anfärbbarkeit besitzt.
Zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung können beispielsweise Spinnvorrichtungen verwendet werden, wie sie in der Zeichnung schematisch dargestellt sind.
In Fig. r_ ist die Spinndüse, die im Bad untergetaucht ist, mit a, die Streckvorrichtung, bestehend aus gegeneinander versetzten Glasstäben, mit b bezeichnet. Der Abzug des Fadens wird durch eine Rolle oder Galette c bewerkstelligt, um die der Faden zur Vermeidung des Gleitens zweimal geführt wird. Der gestreckte Faden wird dann in einem Behälter d der Wirkung von Wasser von qo° C ausgesetzt, indem er unter zwei im Bad angebrachten Führungsstücken, wie Stäben oder Rollen e und f, durchgeführt wird. Nach eingetretener Schrumpfung wird der Faden von der Walze g mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit abgezogen, als er von c geliefert wird, wobei aber darauf Wert gelegt ist, daß der Faden noch an den Glasstäben bzw. Rollen im Schrumpfbad leicht anliegt. Mit la ist ein Spinntopf bezeichnet, in dem der Faden gesammelt wird.
Fig. z. Mit a ist die Spinndüse, mit b die Streckvorrichtung, die aus Glasstäben besteht, mit c die Abzugswalze bezeichnet. i stellt eine Rinne dar, in der warmes Wasser zur Einwirkung auf den Faden gebracht wird. k ist eine Aufwickelspule, die mittels Konoidgetriebes mit gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit so angetrieben wird, daß sie den Faden um einen bestimmten Betrag langsamer aus dem Bade zieht, als er von der Walze c geliefert wird.
Bei der Vorrichtung nach Fig.3 wird der Faden im Spinnbad nahezu waagerecht von der Spinndüse a ab- und von der Galette c durch die Fadenstreckungsvorrichtung b gezogen. Von der Galette c wird der Faden unter Glasstäben e, f durch Wasser von 45' C (d) geführt und nach eingetretener Längenverkürzung von der Walze g mit geringerer Geschwindigkeit aufgenommen, als er von c geliefert wird. Mit L ist eine Anpreßrolle bezeichnet, die verhindert, daß der Faden vom Spinntopf mit größerer Geschwindigkeit abgezogen wird, als der Umfangsgeschwindigkeit der Rolle g entspricht. h ist ein Spinntopf, der den Faden zum Spinnkuchen aufwickelt. Beispiele z. Eine ungereifte Alkalicellulose wird mit 3a°/, C S2 (auf Cellulose berechnet) sulfidiert und zu einer Viscose von 6°/o Zellstoff und 6,5'% Alkali gelöst. Die Viscose wird bei 18° bis zu einer Kochsalzreife 5 gereift und nun in ein Fällbad, das neben 36,5 °/o Schwefelsäuremonohydrat 30,5 °/o Ammonbisulfat und 12 1/0 Natriumbisulfat enthält, versponnen. Die Temperatur des Fällbades ist 43°. Der aus dem Fällbad austretende Faden wird über drei Glasstäbe gestreckt, i1/2 mal um eine Glasgalette von 2o cm Durchmesser geführt und vor dem Auflaufen auf die Spule unter zwei Glasstäben hindurch auf einer Strecke von 45 cm durch ein 45° warmes Wasserbad geführt. Der Faden läuft also noch im sauren Stadium in das Schrumpfbad. Die Luftstrecke, die der Faden vom Austritt aus dem Spinnbad bis zur Galette durchläuft, beträgt 7o cm. Von der Galette bis zum Eintritt in das Wasserbad werden 45 cm und von der Austrittsstelle aus dem Wasserbad bis zum Auflaufen auf die Spinnspule noch 55 cm durchlaufen. Die Aufwickelsspule läuft mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 25 m. Die Viscosepumpe ist auf einen Gesamttiter von 12o Deniers eingestellt und fördert entsprechend der Aufwickelgeschwindigkeit von 25 m 5,85 ccm Viscose in der Minute. Es wird eine Düse mit 12o Löchern von je 0,07 mm Durchmesser angewandt. Die Abzugsgeschwindigkeit der Galette ist auf 32 m, d. h. so eingestellt, daß der Faden auf seinem Weg zur Aufwickelspule um etwa 22°% schrumpfen kann. Der auf die Spule auflaufende Faden kann zweckmäßig noch zur Entfernung der Spinnsäure mit Wasser berieselt werden. Es wird eine Kunstseide von 33o bis 375 g Festigkeit pro ioo Deniers erhalten bei 12,5 bis 14,50/0 Dehnung, während ohne Zwischenschaltung der Galette nur eine Dehnung von 7 bis 80/, bei gleicher Festigkeit erreicht wird. Da die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Walze zu der der zweiten Walze sich wie 32 : 25@ verhält, so werden in derselben Zeit, in der von der zweiten Walze 9 ooo m aufgewickelt werden, von der ersten Walze 11 52o m abgezogen. Bei einem Gewicht von 12o g für 9 ooo m des fertigen Fadens wiegen auch die i i 52o m des feineren Fadens 12o g, woraus sich für den Titer des zuerst erzeugten feineren Fadens 94 Deniers errechnen.
2. Viscose, wie in Beispiel i, wird in ein Fällbad aus 721%iger Schwefelsäure bei 12° gesponnen. Die Spinnanordnung ist in Fig. i dargestellt, wobei der Faden durch die Abzugsrolle c mit 33 m abgezogen, durch die Rolle g mit 25 m aus dem Schrumpfbad gefördert und in dem Spinntopf h gesammelt wird. Als Schrumpfbad wird Wasser von 20° verwendet. Es wird ein Faden erhalten, der eine Festigkeit von 3oo bis 350 g pro ioo Deniers bei 12 bis 13°/o Dehnung aufweist. Der gesponnene Faden hat bei Verwendung derselben Stoffzufuhr und derselben Düse wie in Beispiel i nach der ersten Walze einen Titer von 93 Deniers. Der im Spinntopf gesammelte Faden ist auf 12o Deniers geschrumpft.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung künstlicher Fäden oder Faserbündel aus Viscose mit hoher Festigkeit und hoher Dehnung nach Patent 568 571, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Spinnbad austretenden Fäden oder Faserbündel erst einer Strekkung unterworfen werden, dann die Fäden erstmalig nach erfolgter Entspannung mit Wasser behandelt und auf einen gröberen Titer schrumpfen gelassen werden.