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Verfahren zur Herabsetzung der Quellbarkeit von Gebilden aus regenerierter
Cellulose Es ist bekannt, daß Produkte aus regenerierter Cellulose, die beispielsweise
aus Celluloselösun.gen, wie Viscose, Kupferoxydammoniak o. dgl., durch Fällen mit
Säure oder aus Celluloseestern durch Verseifen erhalten werden können, eine erheblich
höhere Wasseraufnahmefähigkeit besitzen als natürliche Cellulose. Diese Eigenschaft
bedeutet für manche Verwendungszwecke praktisch einen gewissen Nachteil; so ist
z. B. die Waschfähigkeit von Kunstseidefäden wesentlich geringer als die von Baumwolle,
oder Folien aus regenerierter Cellulose zeigen bei Änderung der Luftfeuchtigkeit
stärkere Dimensionsänderungen als Papierfolien. Es sind schon verschiedene Verfahren
vorgeschlagen, diese Nachteile zu beheben, doch hat von allen diesen Verfahren bisher
nur die in der Patentschrift 416796 beschriebene Arbeitsweise Erfolg gehabt. Die
in dieser Patentschrift beschriebene Methode besteht darin, daß man auf die Produkte
aus regenerierter Cellulose in einem Autoklaven Wasserdampf von bestimmtemSättigungsgrad
bei bestimmten Temperaturen einwirken läßt. Die praktische Anwendung dieses Verfahrens
stößt jedoch auf gewisse Schwierigkeiten, da die genauen Arbeitsbedingungen im technischen
Betrieb nur schwer einzuhalten sind.
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Es- ist nun gefunden worden, .das man eine Herabsetzung .der Quellbarkeit
von Gebilden aus regenerierter Cellulose sicherer ,unter technisch besser einhaltbaren
Bedingungen erzielen kann, wenn man bei höheren Temperaturen die schon einmal getrockneten
Produkte aus regenerierter Cellulose mit wasserhaltigen indifferenten organischen
Lösungsmitteln, deren Wassergehalt etwa ro °/a bis etwa 35 °/o beträgt, behandelt.
Die Behandlungstemperaturen bewegen sich zwischen 10o° C und etwa 2oo° C. Es kommen
für dieses Verfahren alle solche organische Lösungsmittel in Betracht, die mit Wasser
vollständig oder bis zu einem gewissen Grad mischbar sind und selber auf die Cellulose
keine oder nur geringe weichmachende Wirkung ausüben. Es können beispielsweise die
einfachen Alkohole, wie Methylalkohol, Äthylalkohol, Isopropylalkohol und Butylallzohol,
verwendet werden, ferner Aceton, Dioxan, Diacetonalkohol, Glykolmonomethyläther;
ebenso Glycerin und Äthylenglykol, die jedoch nicht ganz so gute Wirkung zeigen.
Auch Mischungen der genannten organischen Lösungsmittel mit Kohlenwasserstoffen
oder ,deren Derivaten, wie beispielsweise Benzol, können verwendet werden, falls
derartige Mischungen mit Wasser in einem gewissen Verhältnis mischbar sind. Der
Wassergehalt aller dieser brauchbaren organischen Lösungsmittel kann in weitesten
Grenzen schwanken. Vorteilhaft verwendet man solche Lösungsmittel, die einen Wassergehalt
von zo bis 35 °/o aufweisen.
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Es war überraschend, daß gerade organische Lösungsmittel, die einen
bestimmten
Wassergehalt besitzen, .die Quellbarkeit der Produkte
aus regenerierter Cellulose herabzusetzen vermögen, da dieser Vorgang doch auf einer
Dehydratisierung beruht. Man hätte annehmen müssen, daß die genannten organischen
Lösungsmittel nur in wasserfreiem Zustande eine derartige Wirkung ausüben würden.
Es hat sich aber gezeigt, daß die genannten Lösungsmittel in wasserfreiem Zustande
unter gleichen Bedingungen die Quellbarkeit wenig oder gar nicht herabsetzen. -Man.
hat zwar schon vorgeschlagen, Schrumpfkapseln aus regenerierter Cellulose mit Alkohol
in der Kälte zu behandeln. Bei diesen Schrumpfkapseln handelt es sich aber um Gebilde,
die durchschnittlich ungefähr 8o % Wasser enthalten, und ;es hat sich gezeigt, daß
derartig wasserhaltige Körper durch Behandlung mit organischen Lösungsmitteln in
ihrer Feuchtigkeitsempfindlichkeit nicht verbessert werden. Ferner ist es bekannt,
Fäden .aus regenerierter Cellulose mit wasserfreien organischen Lösungsmitteln zu
behandeln, und zwar auch bei höherer. Temperstur. Versuche haben aber ergeben, daß
durch die Einwirkung eines wasserfreien organischen Lösungsmittels ein Dehydratisierungseffekt,
wie er mit dem beanspruchten Verfahren erzielt wird, nicht erreicht werden kann.
$benso wenig läßt sich eine Herabsetzung der Feuchtigkeitsempfindlichkeit von Gebilden
aus regenerierter Cellulose dadurch erreichen, daß man, wie auch schon vorgeschlagen
ist, einen Block aus regenerierter Cellulose kurz nach der Koagulation zwecks Reinigung
mit einer wäßrigen Salzlösung, die einige Prozente Alkohol enthält, behandelt. Dieses
Verfahren dient nur zur Vollendung :der Koagulation und Reinigung, bewirkt aber
sonst keine weitere .Änderung der Eigenschaften der regenerierten Cellulose und
insbesondere nicht, wie erwähnt, eine Herabsetzung der Feüchfigkeitsempfindlichkeit
des fertigen Produktes.
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Nach dem neuen Verfahren wird in reIativ kurzerZeit eine weitgehendeHerabsetzung
der Quellbaxkeit von Gebilden aus regenerierter Cellulose erreicht. Es läßt sich
für alle möglichen Produkte anwenden, beispielsweise für Fäden, Filme, Schläuche,
Bändchen, Hohlkörper o. dgl.
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Beispiele i. Eine.Folie aus regenerierter Cellulose mit einem Gehalt
von 16 °1o Glycerin und io °lo Wasser wird i Stunde lang mit 85°1oigem Äthylalkohol
in einem Autoklaven auf io6° erhitzt. Nach dem Erkalten wird die Folie getrocknet.
Legt man -die Folie nach der Dehydratisierung in Wasser, so zeigt sie einen Wassergehalt
von 44 %. Vor der Behandlung mit dem Äthylalkohol wies sie nach dem Einlegen
in Wasser einen solchen von 62 °4 auf.
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2. Eine glycerinfreie Folie aus regenerierter Cellulose mit einem
Wassergehalt von etwa io °/o wird mit 85°1oigem Alkohol i Stunde lang auf io6° erhitzt
und nach dem Erkalten getrocknet. Legt man die mit Alkohol behandelte Folie in Wasser,
so zeigt sie einen Wassergehalt-von 39'/" während die unbehandelte Folie nach dem
Einlegen in Wasser einen solchen von 51 °1o aufweist. Es hat also durch die Behandlung
mit Alkohol eine beträchtliche Herabsetzung der Quell= barkeit stattgefunden.
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3, Eine entglycerinierte Cellulosefolie von einem Gewicht von 55 g/qm
wird i Stunde lang in einemAutoklaven mit 65°/oigemÄthylalkohol auf io6° erhitzt,
sodann ;getrocknet. Vor der Behandlung mit Alkohol zeigte die Folie noch beim Einlegen
in Wasser einen Wassergehalt von 5:2'/,. Wurde sie nach der Behandlung mit Alkohol
und nachfolgender Trocknung in Wasser eingelegt, so zeigte sie einen Wassergehalt
von nur 42,5 °,o. Durch die Behandlung mit dem 65°[oigen Alkohol ist also das Wasseraufnahmevermögen
der Cellulose beträchtlich herabgesetzt worden.
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4. Eine glycernnhaltige Cellulosefolie wird i Stunde lang mit Dioxan
mit einem Wassergehalt von 15 % oder mit einer Lösung von 625 ccm 88°/Qigem
Äthylalkohol, 3oo ccm Benzol und 75 ccm Wasser auf io6° erhitzt und dann getrocknet.
Das Wasseraufnahmevermögen ist durch die Behandlung mit wäßrigern Dioxan oder wäßriger
Alkohol-Benzol-Mischung beträchtlich gesunken.