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Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden aus Viskose Es
hat weder an Versuchen noch an Verfahren gefehlt, ungebleichten Zellstoff für die
Herstellung von Viskose und daraus gewonnenen Gellulosegebilden zu verwenden. Diesen
Versuchen und Verfahren ist aber infolge des bisher für diese Zwecke verarbeiteten
Ausgangsmaterials ein technischer Erfolg versagt geblieben.
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So gut wie aller Rohstoff für genannte Zwecke besteht nän-lich aus
einem aus Koniferen-(Fichten-)Holz nach dem Sulfitverfahren gewonnenen Zellstoff,
der ausschließlich in gebleichtem. und sogar hochgebleichtem Zustand von den Zellstoffabriken
erzeugt wird.
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In den wenigen Fällen aber, in denen an Stelle von Sulfitzellstoff
anderes Ausgangsmaterial verarbeitet wird, kommt auch dieses nur in gebleichter
und gegebenenfalls auch veredelter Form zur Anwendung. Bei der Untersuchung der
Gründe, warumfast ausschließlich gebleichter Sulfitzellstoff auf Viskosegebilde
verarbeitet wird, wurde gefunden, daß sich dieser Stoff auch in ungebleichter Form
verhältnismäßig gut für die genannten Zwecke eignet, sobald er vorher durch Extraktion
mit Alkohol von seinen in diesem Lösungsmittel löslichen Begleitstoffen befreit
war, also weniger das in Alkohol unlösliche Lignin als die mit dem Lignin vergesellschafteten
Harzfette und harzuni gerbstoffähnlichen Verbindungen sind mit die Ursache, warum
die Bleiche einer aus ungebleichtem Sulfitzellstoff gewonnenen künstlichen Seide
sich als unzweckmäßig und nachteilig für die Festigkeitseigenschaften der letzteren
erwiesen hat.
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Tatsächlich machen ja auch die genannten harz- und gerbstoffähnlichen
Beimengungen,
des Sulfitzellstofes schon bei der Bleiche des Zellstoffes
ganz erhebliche Schwierigkeiten und lassen sich nicht einmal durch eine noch so
intensive Stufenbleiche entferne-'. Sogar eine aus einem gut gebleichten Kunstseidensulfitzellstoff
--- der also praktisch frei ist von Ligninbestandteilen - ergestellte künstliche
Faser hat im ungebleichten Zustand immer noch einen unschönen, ein gelhstichiges
Grau aufweisenden Farbton und muß infolgedessen nachgebleicht werden.
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Im Gegensatz hierzu liefert ein schon vorher mit Alkohol extrahierter
gebleichter Stoff eine künstliche Faser, die in ihrem Weißgehalt kaum einer aus
gebleichten Linters' hergestellten Kunstseide nachsteht.
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Ein -weiterer sehr wichtiger Grund, warum heute Sulfitzellstoff nur
in gebleichtem Zustand an die: Viskoseindustrie geliefert wird, ist der, daß die
letztere bestimmte Anforderungen an die Viskosität des zu verarbeitenden Zellstoffs
stellt, die der ungebl:eichte Kunstseidensulfitzellstof nicht erfüllt, weil die
Viskosität dieser Stoffe zu hoch liegt und auch größeren Schwankungen unterworfen
ist. Wollte man aber ungebleichten Sulfitzellstoff mit einer so niedrigen Viskosität
erzeugen, die die direkte Weiterverarbeitung desselben auf Viskose usw. gestattet,
dann müßte man den Kochaufschluß so -weit treiben, daß die Wirtschaftlichkeit des
Sulfitverfahrens in Frage gestellt wird. Außerdem wäre auch damit das Problem der
harz- und gerbstofähnl.ichen Verbindungen nicht gelöst. Die Viskosität des ungebleichten
Sulfitzellstoffs muß daher durch eine entsprechende Bleiche erst so weit heruntergedrückt
und vergleichmäßigt -werden und .außerdem sein Reinheitsgrad derart verbessert werden,
daß seine Weiterverarbeitung auf Viskose möglich ist.
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So ist auch ein Verfahren bekanntgeworden, nach dem man Cellulosesanthogenatlösungen
aus ungebleichtem Zellstoff herstellt, indem man diesen Zellstoff vor seiner Weiterverarbeitung
durch Kochen mit verdünnten Säuren oder durch mehrstündiges Behandeln mit stärkeren
Säuren bei entsprechend niedrigeren Temperaturen einer teilweisen Hydrolyse oder
Hydration unterwirft. Dieses Verfahren setzt also voraus, daß der hingebleichte
Zellstoff in seinen chemischen und physikalischen Konstanten erst eine tiefgreifende
Veränderung und eine Art V orreinigung durchmachen muß, bevor er für die Überführung
in Xanthogenatlösung geeignet sein soll.
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Ein technischer Erfolg ist zwar auch diesem Verfahren versagt geblieben
und beweist somit, daß die direkte Verarbeitunig von =gebleichtem Zellstoff bisher
praktisch nicht durchführbar gewesen ist. Es wurde nun gefunden, daß sich Zellstoffe,
die nach einem alkalischen Aufschlußverfahren gewonnen wurden, im Gegensatz zu den
Sulfitzellstoffen mit Vorteil auch in ungebleichtem Zustand direkt auf Viskose und
Viskosegebilde verarbeiten lassen, da der alkalische Aufschlußprozeß im Gegensatz
zu dem Sulfitverfahren gestattet, die Endviskosität des ungebleichten Materials
ohne Sch--,ierigkeiten so-einzustellen, daß seine Weiterverarbeitung auf Viskose
usw. direkt erfolgen kann.
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Von dieser Seite aus stehen also der Verwendung für die genannten
Zwecke von Sulfatzellstoffen aller Art keine Bedenken entgegen, denn derartige Zellstoffe
enthalten die einem Sulfitzell'stoff eigenen, mit Alkohol extrahierbaren Beimengungen
nur noch in geringer Menge.
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Nachdem aber die alkalisch aufgeschlossenen Zellstoffe in ungebleichtem
Zustand einen gelben bis braungelben Ton aufweisen, der auf zum Teil geschwefelte
Farbstoffe zurückzuführen ist, die die Cellulosefaser beim Kochaufschluß aufnimmt,
und gerade diese Farbkörper in Gemeinschaft mit den übrigen im Stoff noch enthaltenen
inkrustierenden Substanzen bekanntlich die Bleiche desselben viel schwieriger als
die der Sulfitzellstoffe gestalten, war die Feststellung um so überraschender, daß
diese inkrustierenden Bestandteile und Farbkörper eines alkalisch aufgeschlossenen
Zellstoffs sich sehr leicht durch Bleichen entfernen lassen, sobald ein derartiger
ungebleichter Zellstoff alle Phasen der Viskosegebildeherstellung, wie Mercerisation,
Zerfaserung der Alkalicellulose, Vörreife, X.anthogenatbildung und Spinnprozeß,
durchlaufen hat.
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Alkalilignin und Farbstoffe werden in diesen Verarbeitungsstadien
bereits derartig verändert, abgebaut und vermindert, daß die nachfolgende Bleiche
der erhaltenen Visko%egebilde nicht allein unter für letztere sehr schonenden Bedingungen,
sondern auch gegenüber der direkten Bleiche dieser Zellstoffe unter einer -wesentlichen
Einsparung von Bleichmitteln erfolgen kann.
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Das neue Verfahren bedeutet mithin nicht allein einen technischen
Fortschritt, sondern auch eine erhebliche Verbilligung des ganzen Fabrikationsprozesses.
Ausführungsbeispiel ioookg lufttrockene Kiefernbackschnitzel werden mit 43001 reiner
Sulfatlauge, die insgesamt, auf NaOH berechnet, 42okg Alkali enthält, in 21/.> Stunden
auf U o' hochgekocht und 2 Stunden auf 1; o° gehalten. Es wird abgegast, der Kocherinhalt
ausgeblasen, entlaugt, ausgewaschen und nach bekannten
Met'h'oden
aufgeschlagen., sortiert und entwässert. Es resultiert ein bleichfähiger Zellstoff
mit etwa 4,7% Holzgummi und einer Xantbatviskosität von 17 Sekunden. Der
Zellstoff wird alkalisnert, wobei in der Lauge ein Alkaligebält von 220 g NaOH/i
eingestellt wird, und nach Abpressen der Lauge die zerfaserte Alkalioellulose, -gegebenenfalls
nach. Einschaltung einer Vorreife, in üblicher Weise auf Viskose verarbeitet.