DE707743C

DE707743C - Process for the production of pigmented artificial silk according to the viscose process

Info

Publication number: DE707743C
Application number: DEI53344D
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Bubeck; Dr Paul Esselmann
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1935-10-05
Filing date: 1935-10-06
Publication date: 1941-07-02

Description

Es ist bekannt, Pigmente der Viscose zuzusetzen und aus solchea Viscosen Kunst-, fasern herzustellen. Dabei wurde das Pigment entweder der fertigen Spinnlösung oder den S Ausgangsmaterialien für die Spinnlösung zugesetzt. Wenn in einer älteren britischen Patentschrift von der Einverleibung von Sulfaten der alkalischen Erden in die Viscose oder in ihre Rohmaterialien gesprochen wird, so werden dort unter Rohmaterialien offenbar die Alkalicellulose, die Löselauge, das Lösewasser oder der Schwefelkohlenstoff verstanden, auf jeden Fall solche Rohmaterialien, bei denen die Zusätze bei der Herstellung der Spinnlösung ohne weiteres durchführbar sind. Es ist weiter bereits vorgeschlagen worden, während des Spinnverfahrens in dem entstehenden Fadengebilde einen unlöslichen Pigmentniederschlag zu erzeugen, indem man der Spinnlösung ein lösliches Salz zufügt, das während des Spinnprozesses durch doppelte Umsetzung mit der Saune des Spinnbades einen unlöslichen Niederschlag ergibt.It is known to add pigments to the viscose and to make synthetic, to manufacture fibers. The pigment was either the finished spinning solution or the S starting materials for the spinning solution added. If in an earlier British patent specification there is talk of the incorporation of sulphates from alkaline earths into viscose or into its raw materials, so there are obviously the alkali cellulose, the dissolving lye, the dissolving water among the raw materials or the carbon disulfide understood, in any case, those raw materials in which the additives are used in the manufacture of the Spinning solution are readily feasible. It has also been suggested during the spinning process an insoluble one in the resulting thread structure To produce pigment precipitate by adding a soluble salt to the spinning solution, the during the spinning process by double implementation with the sauna of the spinning bath results in an insoluble precipitate.

Das erstgenannte Verfahren bietet den Nachteil, daß zur gleichmäßigen Verteilung des Pigments in der Spinnlösung ein besonderer Arbeitsgang erforderlich ist, während das zweite Verfahren insofern Schwierigkeiten bietet, als eine größere Menge an löslichen Salzen aus dem Faden ausgewaschen werden muß.The former method has the disadvantage that for uniform distribution of the pigment in the spinning solution a special operation is required while the second method presents difficulties in that a larger amount of soluble Salts must be washed out of the thread.

Es wurde nun gefunden, daß eine vollständig gleichmäßige Verteilung des Pigments in der Viscose, eine besonders gute Filtration der Spinnlösung und eine vorzügliche Spinnbarkeit der Viscose erreicht wird, wenn man zur Herstellung von Viscosekunstfasern einen Zellstoff verwendet, der das Pigment bereits von seiner Herstellung in der Zellstoffabrik her enthält. Bei der Verwendung von pigmenthaltigen Zellstoffen zur Viscoseherstellung werden alle zusätzlichen Maßnahmen und Vorrichtungen, die zur sorgfältigen Verteilung des Pigments unentbehrlich sind, überflüssig. Das Pigment kann ohne jede zusatzliehe Arbeit entweder dem Zellstoffbrei im Bleichholländer oder unmittelbar vor der Papiermaschine zugesetzt werden. Bei dieser Arbeitsweise wird die gleichmäßige Verteilung des Pigments durch die ganze Masse des Zellstoffs im Laufe der ohnehin notwendigen mechanischen Durcharbeitung des Zellstoffs vorgenommen, und die !eigentliche Kunstseidefabrik hat bezüglich der Pigmentierung keine einzige Arbeitsoperation mehr vorzunehmen, weil bereits das ihr in Form von Zellstoffblättern oder gegebenenfalls auch feuchtem, faserigem Zellstoff zugeführte Aus-It has now been found that the pigment is completely uniformly distributed in the viscose, particularly good filtration of the spinning solution and excellent spinnability the viscose is achieved when one for the production of viscose synthetic fibers Pulp uses the pigment already from its manufacture in the pulp mill contains forth. When using cellulose containing pigments for the production of viscose all additional measures and devices necessary for careful distribution of the pigment are indispensable. The pigment can be used without any additives Work either with the pulp in the bleaching dutch or immediately before the Paper machine can be added. In this way of working, the even distribution of the pigment through the whole mass of the pulp in the course of the anyway necessary mechanical processing of the pulp carried out, and the! actual Artificial silk factory does not have to carry out a single work operation with regard to pigmentation, because the output already supplied to it in the form of cellulose sheets or possibly also moist, fibrous cellulose

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

Dr. Paul Esselmann und Dr. Hermann Bubeck in Wolfen, Kr. Bitterfeld.Dr. Paul Esselmann and Dr. Hermann Bubeck in Wolfen, district of Bitterfeld.

gangsmaterial das Pigment in gleichmäßiger Verteilung enthält. Selbstverständlich kann die Zellstoffabrik entsprechend den Bedürf^ nissen des Kunstseidebetriebes die Menge zuzusetzenden Pigments verschieden abstu: je nachdem ob der Zellstoff zur Herstellung von tiefmatten oder nur einen geringeren Mattierungsgrad aufweisenden Produkten bestimmt ist. Auch kann die Kunstseidefabrik >° den pigmenthaltigen Zellstoff in Mischung mit gewöhnlichem Zellstoff verwenden, der kein Pigment enthält, um so den gewünschten Gehalt der Kunstfasern an Pigmenten einzustellen. transition material contains the pigment in an even distribution. Of course you can the pulp mill adjusts the amount according to the needs of the rayon factory pigment to be added differently: depending on whether the pulp is used for production determined by products with a deep matt or only a lower degree of matting is. The artificial silk factory can also produce> ° the pigment-containing cellulose in a mixture Use ordinary pulp that does not contain pigment to get the desired one Adjust the pigment content of the synthetic fibers.

'5 Der technische Vorteil des Verfahrens liegt außer der bereits erwähnten Ersparnis eines besonderen Arbeitsganges zur Verteilung des Pigments vor allem darin, daß das aus einer pigmenthaltigen Cellulose hergestellte Xanthogenat in wesentlich gleichmäßigerer und weniger klumpender Form als das übliche Xanthogenat anfällt. Infolgedessen löst es sich auch glatter und gleichmäßiger in der Löselauge. Dieser überraschende Effekt des ^a5 frühzeitigen Pigmentzusatzes ist für die praktische Durchführung des Viscoseverfahrens von erheblicher Bedeutung. Die aus pigmenthaltigem Zellstoff hergestellte Viscose läßt sich leicht filtrieren und ohne jede Störung g_ut verspinnen, weil eine Zusammenballung der Pigmentteilchen schon bei der Zellstoffherstellung vermieden wird.The technical advantage of the process lies, besides the already mentioned saving of a special operation for distributing the pigment, mainly in the fact that the xanthate produced from a pigment-containing cellulose is obtained in a much more uniform and less clumping form than the usual xanthate. As a result, it also dissolves more smoothly and evenly in the dissolving eye. This surprising effect of ^a 5 early pigment additive is of viscose driving of considerable importance for the implementation. The viscose made from pigment-containing pulp is easy to filter and without any disturbance g spin _ut because agglomeration of the pigment particles is avoided even in the pulp production.

Das neue Verfahren kann mit allen Mattierungsmitteln, z. B. Zinkweiß, Lithopone, ^3ί> Bariumsulfat, Thoriumoxyd, Zirkonoxyd, CaI-ciumtitanat, Zinktitanat, Titandioxyd, Titanhydrat, Ruß, oder mit unlöslichen Pigmentfarben ausgeführt werden.The new process can be used with all matting agents, e.g. B. zinc white, lithopone, ^3ί > barium sulfate, thorium oxide, zirconium oxide, calcium titanate, zinc titanate, titanium dioxide, titanium hydrate, carbon black, or with insoluble pigment colors.

Besonders vorteilhaft ist das Verfahren für die Einverleibung des seit dem Jahre 1921 als Zusatz zu Spinnlösungen bekannten Titandioxyds. Statt des Titandioxyds kann auch ein nicht geglühtes Titanhydroxyd Verwendung finden. Die Menge des dem Zellstoff einzuverleibenden Pigments richtet sich nach dem Charakter, den die herzustellende Kunstseide oder Kunstfaser haben soll, und nach der Deckkraft des jeweils angewandten Pigments (bei Titandioxyd z. B. etwa 2 bis 6o/_o, berechnet auf α-Cellulose). Für die Korngröße der Pigmente gelten dieselben Grundsätze wie bei der Einverleibung in die Spinnlösung. Praktisch am brauchbarsten ist die Korngröße, wie sie das handelsübliche Titandioxyd aufweist (0,3 bis 0,4μ).The process is particularly advantageous for the incorporation of titanium dioxide, which has been known as an additive to spinning solutions since 1921. Instead of titanium dioxide, a non-annealed titanium hydroxide can also be used. The amount of pigment to be incorporated into the pulp depends on the character that the rayon or synthetic fiber to be produced should have and the opacity of the pigment used (for titanium dioxide e.g. about 2 to 6o / _o , calculated on α-cellulose) . The same principles apply to the grain size of the pigments as to incorporation into the spinning solution. The grain size that is most useful in practice is the size of the commercially available titanium dioxide (0.3 to 0.4μ).

Wenn das neue Verfahren auch in erster Linie zur Herstellung von durch farblose Pigmente mattierten Kunstfäden bestimmt ist, so ist es doch ebenso vorteilhaft für die Herstellung von mit gefärbten Pigmenten versetzten Kunstfasern verwendbar.If the new process is also primarily used for the production of colorless Pigments matted artificial threads are intended, so it is nevertheless just as advantageous for the production of synthetic fibers mixed with colored pigments can be used.

Im allgemeinen wird durch das neue Verfahren die sonst wiederholt vorgeschlagene «verwendung von Netzmitteln zur Gewährng einer schnellen und gleichmäßigen gierung des Pigments in der Spinnoder ein besonderes Anreiben des Pigments mit abgetrennten Teilen der Lösung oder der Lösungsmittel entbehrlich. In besonderen Fällen ist es jedoch durchaus mög- V> lieh, daß bei Verarbeitung des in der beschriebenen Weise pigmentierten Zellstoffes der Tauchlauge oder der Löselauge eins der bekannten Netzmittel, z. B. Pineoil, TürHschrotöl oder Sulfonate der Fettalkohole o. dgl., zugesetzt wird.In general, the new process eliminates the need for the otherwise repeatedly proposed use of wetting agents to ensure rapid and uniform spreading of the pigment in the spinning process or a special grinding of the pigment with separated parts of the solution or the solvent. In special cases, it is quite possible, however, V> lent that in processing the pigment in the manner described pulp of the diving base or the release lye one of the known wetting agent such. B. Pineoil, TürHschrotöl or sulfonates of fatty alcohols o. The like. Is added.

Das Verfahren ist mit jeder Art von Zellstoff aus Laub- oder Nadelholz, sei er nach dem Sulfit-, Sulfat- oder Salpetersäureaufschlußverfahren hergestellt, verwendbar.The process is with any type of pulp made from hardwood or softwood, be it after the sulphite, sulphate or nitric acid digestion process, can be used.

Beisp ieleExamples

i. Zellstoff, der in üblicher Weise nach dem Sulfitverfahren gekocht und gebleicht ist, wird entweder im Bleichholländer oder in der Mischbütte der Papiermaschine mit 5 0/0 Titandioxyd (auf die Cellulose berechnet) innig gemischt und der Stoff in etwa io/_oiger Lösung auf das Papiersieb genommen und zu Pappe verarbeitet. Das auf dem Sieb sich bildende Zellstoffvlies hält infolge der Aufsaugfähigkeit des frisch erzeugten Zellstoffes das vorher zugesetzte Titandioxyd zurück, während das Verdünnungswasser klar oder höchstens mit schwacher Trübung vom Stoff abläuft. Das Zellstoffvlies wird in üblicher Weise abgepreßt und zur Trocknung über Trockenzylinder geführt.i. Which is boiled in the usual manner according to the sulphite bleached pulp, either (calculated on the cellulose) in the bleaching hollander or mixing vat of the paper machine with 5 0/0 titanium dioxide intimately mixed and the substance in about io / _o hydrochloric solution to the Paper sieve taken and processed into cardboard. The cellulose fleece that forms on the sieve retains the previously added titanium dioxide due to the absorbency of the freshly produced cellulose, while the dilution water runs off the fabric in a clear manner or at most with a slight cloudiness. The cellulose fleece is pressed in the usual way and passed through drying cylinders for drying.

Der Zellstoff wird nach einem der bekannten Verfahren in Viscose umgewandelt, die >«x> beispielsweise etwa 7,50/0 Zellstoff und 6,50/0 Alkali enthält. Das durch Xanthogenieren der abgepreßten Alkalicellulose anfallende Cellulosexanthogenat ist äußerst trocken und nicht klebrig. Es geht durch Zusatz von »05 Lauge und Wasser ohne Schwierigkeiten in Lösung und führt zu einer Viscose, die sich im Gegensatz zu anderen Viscosen, welche nach ihrer Herstellung mit Pigment versetzt werden, ausgezeichnet filtrieren läßt, da durch »»° die Zumischung des Titandioxyds bei der Zellstoffherstellung und durch die nachfolgenden weiteren Arbeitsgänge eine besonders gleichmäßige Verteilung gewährleistet ist.The pulp is converted into viscose using one of the known processes, the> «x> for example about 7.50 / 0 pulp and 6.50 / 0 Contains alkali. The resulting from xanthogenating the squeezed-out alkali cellulose Cellulose xanthate is extremely dry and non-sticky. It is possible by adding »05 Lye and water in solution without difficulty and leads to a viscose that is in contrast to other viscoses, which are mixed with pigment after their production can be filtered excellently, since through »» ° the admixture of titanium dioxide during pulp production and through subsequent processes a particularly even distribution is guaranteed in further work steps.

Durch Verspinnen der Viscose wird eine Λ«5 Faser erhalten, die außer einem sehr gleichmäßigen Mattierungsgrad gute Festigkeiten aufweist, welche denen von nicht mattierter Seide kaum nachstehen.By spinning the viscose, a Λ «5 fiber is obtained which, apart from a very even degree of matting, has good strengths that are hardly inferior to those of non-matted silk.

2. 11 ο kg Zellstoff mit 5 0/0 Feuchtigkeit iao und 4 0/0 Titandioxyd werden mit 52,5 kg normalem Zellstoff desselben Feuchtigkeits-2. 11 ο kg pulp with 5 0/0 moisture iao and 4 0/0 titanium dioxide are normal with 52.5 kg Pulp of the same moisture

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gehalts gemischt, in die Tauchwanne eingesetzt und darin nach mehrstündiger Mercerisierung auf das dreifache Gewicht abgepreßt. Die Alkalicellulose wird zerfasert, nach 60 stündiger Reifezeit sulfidiert und zu 2100 kg Viscose mit einem Cellulosegehalt von 7 0/0 und einem Alkaligehalt von 60/0 gelöst. Nach entsprechender Reifezeit wird die Viscose versponnen und gibt eine Seide, die nur ²/_s des Mattierungsgrades aufweist, der bei ausschließlicher Verwendung von Zellstoff mit 40/0 Titandioxyd entsteht. Der Aschegehalt dieser Seide beträgt 2,60/0.mixed content, inserted into the immersion tub and pressed into it after several hours of mercerization to three times its weight. The alkali cellulose is shredded, sulphided after a maturing time of 60 hours and dissolved to form 2100 kg viscose with a cellulose content of 7% and an alkali content of 60/0. After an appropriate ripening time, the viscose is spun and ^{produces a silk that has only 2} / _{s of} the degree of matting that results from the exclusive use of cellulose with 40/0 titanium dioxide. The ash content of this silk is 2.60 / 0.

Der Mattierungsgrad bzw. der Gehalt an gefärbtem Pigment kann auch durch Zumischen von fertiger Viscose gleicher Herstellungsart aus Zellstoff ohne Pigmentzusatz entsprechend abgestuft werden.The degree of matting or the content of colored pigment can also be achieved by mixing of finished viscose of the same production method from cellulose without added pigments be graded accordingly.

Claims

Claim:

Process for the production of pigmented artificial silk according to the viscose process, characterized in that the pigments are already added to the pulp intended for the production of the viscose incorporated during its creation.