DE749264C - Verfahren zur Herstellung von Kunstfasern oder -faeden aus Viskose - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Kunstfasern oder -fäden aus Viskose Es ist bekannt, hochfeste Kunstfäden aus Bädern mit hohen Konzentrationen an Schwefelsäure oder äquivalenten Mengen anderer Säuren zu spinnen. Mit solchen Bädern werden Fäden mit sehr guten Festigkeiten, die im trockenen Zustand z. B. q. g j e Denier übersteigen können, erhalten. Aber die Dehnung dieser Fäden läßt um so mehr zu wünschen übrig, je mehr die Festigkeit erhöht wird; die Dehnung liegt immer unter zo°/a. Es gibt zwar mehrere Verfahren, welche die Dehnung der fertigen Fäden zu erhöhen gestatten, aber diese Verfahren, bei denen die Fäden z. B. mit schrumpfenden Mitteln behandelt werden, können nur unter Aufwand von zusätzlichen Kosten zu den an sich schon hohen Gestehungskosten für die hochfeste Kunstseide durchgeführt werden. Die Technik hat deshalb solche Verfahren zur Herstellung von hochfesten Fasern im großen Maßstab nicht. durchhalten können: Auch sind ferner schon Verfahren beschrieben, bei denen die fertigen Fäden aus Cellulosehydrat in sehr verdünnten Natronlaugen, z. B. in Natronlauge mit weniger als 5 °/o NaOH, gequollen und darauf einer Streckung unterworfen «erden. Auch dieses Verfahren ist nur zur Erhöhung der Festigkeit von fertigen Fäden geeignet.
• Es ist ferner bekannt, Fäden mit hohen Festigkeiten in üblichen Spinnbädern, z. B. in Müllerbädern, die auch Zinksulfat oder andere zweiwertige Metallsalze enthalten können, herzustellen, wenn die frisch gesponnenen Fäden in heißen neutralen oder sauren Bädern kräftig gestreckt werden. Diese Verfahren sind für die Technik wertvoller als die mit starken Säuren arbeitenden Verfahren, weil ihre Durchführung keinerlei Schwierigkeiten bietet.
• Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Viskose in Fällbädern mit geringen Mengen an Schwefelsäure, z. B. in Bädern, die nicht mehr als 704 Schwefelsäure enthalten, zu Cellulosexantliogenatfäden zu koagulieren und diese Fäden anschließend in einem zweiten Bad, das alkalische Duellmittel enthält, um 2.5011, und mehr, z. B. ioo°j" zu verstrecken.
• Es wurde nun gefunden, daß bei`-der Herstellung von Kunstfasern oder -fäden aus Viskose unter Verwendung von Müllerbädern, die .in bekannter `reise Schwefelsäure enthalten, dann wesentlich bessere Resultate erzielt werden, wenn man die frisch gesponnenen Fäden in zink-oder aluminiumhaltigen alkalischen Lösungen, z. B. Zinkhydroxyd in Ammoniak oder von Aluminiumhydroxyd in Natronlauge, zum Quellen bringt, die mit diesen Bädern vorbehandelten Fäden einer starken Streckung im OOuellbad oder nach dem Duellbad in der Luftstrecke oder in heißem Wasser oder in heißem Wasserdampf unterwirft und dann in bekannter Weise mit verdünnten Säuren zersetzt. Die alkalischen zinkhaltigen Behandlungsbäder können hergestellt werden, indem man Lösungen von Zinksulfat in Wasser mit so viel Ammoniak versetzt, daß das zuerst ausfallende Zinklivdroxyd wieder in Lösung geht. Man kann auch das aus Zinksalzlösung gefällte Zinkhydroxyd von der Mutterlauge abtrennen und in verdünntem Ammoniak lösen. Ebensogut können alkalische Lösungen von Ahiminiumhydroxyd unter Verwendung von fixen Alkalien hergestellt werden. Als Koagulationsbäder werden beim Verfahren der Erfindung Bäder verwendet, die i bis 2o01'. Säure in Form von Schwefelsäure und Bisulfat enthalten. Vor dem Eintritt des Fadens in das alkalische Behandlungsbad wird die anhaftende Spinnsäure so gut als möglich abgestreift; gegebenenfalls kann auch eine kurze Behandlung mit einem Waschbad, z. B. einer Natriumsulfatlösung, zwischengeschaltet werden.
• Die Streckung der Fäden kann leicht auf 5o0;. und sogar auf ioo°/, und mehr der ursprünglichen, im sauren Fällbad koagulierten Fadenlänge gesteigert werden. Die Streckung kann im alkalischen Zink- oder Aluminiumbad selbst oder nach Verlassen dieses Bades auf einer dem Bad folgenden Luftstrecke oder auch in einem dritten Bade, das aus heißem Wasser besteht, geschehen. Statt des heißen Wasserbades kann auch eine Wasserdampfatmosphäre bei etwa ioo ° verwendet werden. Bei der Herstellung von endlosen Fäden werden die gestreckten Fäden auf den Aufnahmeorganen, z. B. den Spulen oder Haspeln, oder in einem Spinntopf gesammelt und dabei zur Zersetzung noch mit verdünnten Säuren behandelt. Die Regeneration kann auch am laufenden Faden 'geschehen, wie dies z. B. bei der Herstellung von Zelln-olle zweckmäßig ist.
• Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Fäden besitzen mechanische Eigenschuften, die hinter denen der Baumwolle kaum zurückstehen. Trockenfestigkeiten von mehr als 3 g und mehr als 3,5 g je Denier und \aßfestigkeiten von mehr als 2,2 g und sogar 3 g je Denier bei Dehnungen von 15 bis 20°,. kt>nnen leicht .erreicht werden.
• Die geschilderten Maßnahmen zur Erreichung dieses Zieles sind im technischen Maßstab ohne Schwierigkeiten schon bei dem Spinnen der Fäden durchzuführen. Sie sind wegen der Einfachheit der Durchführung allen bisher bekannten Verfahren zur Herstellung von Fäden gleicher mechanischer Konstanten überlegen. Die Produkte nach der Erfindung sind insbesondere in Form von Zellwolle als Baumwollersatz sehr gut brauchbar.
• Die verfahrensgemäß in sauren Bädern koagulierten Fäden können vor und nach dem Duellbad in heißes Wasser geführt und nach dem Quellbad auch in heißem Wasserbad gestreckt werden. Wird der saure Faden unmittelbar nach dem Austritt aus dem Koagulationsbad durch ein Waschbad geführt, um die Säure abzuspülen, so wird als M'aschbad eine Salzlösung benutzt, um jede Möglichkeit, daß der frisch gefüllte Faden durch Inlösunggelieii Von Bestandteilen geschädigt wird, auszuschließen. Besonders wenn das Natriumxanthogenat in Zink- oder Aluminiumxanthogenat -umgesetzt ist und das Wasser heiß benutzt wird, also bei einer Temperatur gehalten wird, die eine rasche Zersetzung des Cellulosesanthogenats zu Cellulosehydrat herbeizuführen fähig ist, ist eine Lösung des Fadens ganz ausgesclilosseu. Beispiel i Eine Viskose aus 6o Stunden bei 2o- gereifter Alkalicellulose wird mit einem Gehalt von 807, Cellulose und 7,50,". Alkali bei einer Spinnreife von 8,3 Kochsalz und einer @'iskosität von 25 Sekunden Kugelfall bei 4o @ in ein Bad, das 304/o Na.SO,, und i20;'. HZSO, enthält, versponnen. Zum Spinnen wird eine Düse mit 60o Loch, deren Durchmesser 0,o7 min beträgt, benutzt. Die Stoffzufuhr entspricht einem Titer von 1,5 Denier bei einem Abzug von 5o m des gestreckten Fadens je Minute. Die Badstrecke im Fällbad beträgt i,# ein. Unmittelbar nach dem Verlassen des Fällbades wird der Faden mittels LTmlenkrollen durch ein aminoniakalisches Zinkbad, das 6°;!" Zink und 2o01'. Ammoniak enthält und bei 2o' gehalten wird, geführt. Der aus dem alkalischen Bad austretende Faden wird anschließend in einem heißen Wasserbad oder in einer D;inij)f<itniosphäre um etwa ioo°;''. seiner Länge verstreckt. Der gestreckte und unter Spannung gehaltene Faden wird schließlich in einer 4°,%.igen Schwefelsäure regeneriert und auf Spulen aufgewickelt. Die Absäuerungsflüssigkeit kann auch als Oberbad benutzt werden, in welchem sich die Spule dreht. Auch wenn die Spulenwickelung von der Spule abgeschnitten und als Zellwolle nachbehandelt wird, sind die Konstanten recht zufriedenstellend.
• Trockenfestigkeit .... 3,7 g/Den. Naßfestigkeit ....... 2,7 g/Den. Dehnung . . . . . . . . . . . x5 bis 18 °/°. Beispiel 2 Aus hochwertigem Sulfitzellstoff hergestellte und bei 2o ° während 2o Stunden gereifte Alkalicellulose wird zu einer Viskose mit 6,5% Cellulose und 8,5 °/° Alkali gelöst. Die Viskose wird bei Kochsalzzahlen von 7 bis 8 und einer Viskosität von 174 Sekunden Kugelfall wie im Beispiel 1 in einem Müllerbad versponnen. Nach Verlassen des Fällbades wird der koagulierte Faden mittels Rollen durch ein alkalisches Aluminiumbad, das 20/0 Aluminium und 611/0 Natronlauge enthält (hergestellt aus Aluminiumsulfatlösung und Natronlauge), geführt und anschließend in einer Mrasserdampfatmosphäre bei ioo ° so stark wie möglich verstreckt. Der Fäden läuft auf eine Spule, auf der er in einer, 3 °/°igen Schwefelsäure zersetzt wird. Konstanten des Fadens: Trockenfestigkeit .... 3,5 g/Den. Naßfestigkeit ....... 2,7 g/Den. Dehnung . . . . . . . . . . . 150/,.
• Beispiel 3 Aus hochwertigem Buchenholzzellstoff hergestellte Alkalicellulose wird bei 2o' während 2o Stunden gereift und eine Viskose hergestellt, die 80/, Cellulose und 7,50/, Alkali enthält. Die Viskose wird in einem Bad, das 1o °/° Schwefelsäure, 70/, Zinksulfat und 180/, Natriumsulfat enthält, bei 45 ° versponnen und der koagulierte Faden anschließend durch ein alkalisches Zinkbad, das durch Zusatz von Ammoniak zu einer Zinksulfatlösung erhalten wurde und 60/0 Zink und 20 °/° Ammoniak enthält, geführt. Der Faden wird anschließend in einer Wasserdampfatmosphäre von Zoo ° um etwa Zoo °/° verstreckt und eine große Anzahl von solchen Fäden zu einem starken Faserband zusammengefaßt. Nach der Regeneration in 5 °/°iger Schwefelsäure bei gewöhnlicher Temperatur wird das Faserband in bekannter Weise durch die üblichen Nachbehandlungsbäder geführt und schließlich fortlaufend in Stapel geschnitten. Konstanten des Fadens: Trockenfestigkeit .... 3,8 g/Den. Naßfestigkeit ....... 2,6 g/Den. Dehnung ........... 160/0.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Kunstfasern oder -fäden aus Viskose, dadurch gekennzeichnet, daß in schwefelsauren, salzhaltigen Müllerbädern koagulierte Fäden nach dem Verlassen des Fällbades durch ein alkalisches, zink- oder aluminiumhaltiges Bad zum Quellen gebracht, die gequollenen Fäden im Quellbad oder nach dem Quelibad in der Luftstrecke oder in heißem Wasser oder in heißem Wasserdampf gestreckt und dann in bekannter Weise mit verdünnten Säuren zersetzt werden. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift . . . . . . . . Nr. 542 713; französische Patentschriften 679 734, 617352.