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Verfahren zur Herstellung künstlicher Gebilde, wie Fäden oder Fasern,
durch Verspinnen von Viscose Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von
Fäden oder Fasern, wobei die Viscose durch eine oder mehrere Düsen in ein Fällbad
gesponnen wird, welches aus einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure und mindcstens
einem Metallsalz besteht. W.-ihrend des Spinnens von Viscose, welche aus hoch gereinigtem
Zellstoff hergestellt ist, besteht die Neigung, d,ie Düsenlöcher ganz oder teilweise
zu verstopfen, weil sich an der Düse ein Niederschlag bildet. Hierdurch enthält
das End-, produkt eine klein#ere Anzahl Fäden von geringerem Denier als die am Anfang
des Spin#nens erzeugten. 1)ie Bildung eines Niederschlags an den Düsen zwingt auch
zu öfterem Auswechseln derselben, was Arbeit und Verlust in der Produktion mit sich
bringt.
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Der Zweck der vorliegenden. Erfindung ist die Erreichung eines verbesserten
Verfahrens, bei welchem die Neigung, daß die engen Düsenlöc.her teilweise oder ganz
verstopft werden, bedeutend vermindert wird.
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Es wurden schon einige Vorschläge gemacht, das Verspinnen von Viscose
zu erleichtern, und zwar durch Zugabe verschiedener Substanzen zur Spinnlösung und
bzw. oder zum Spinnbad. In der Beschreibung zum britischen Patent 181 goi ist
angegeben,
daß Viscose aus Baumwollcellulose leichter versponnen werden kann, wenn sie eine
Substanz enthält, die die Oberflächenspannung der Viscose herabsetzt. Zu diesem
Zweck ist der Gebrauch sehr kleiner Mengen von Natriumoleat empfohlen worden, z.
B. 2 Gewichtsteile Natriumoleat.in ioooo Teilen Viscose.
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In dein amerikanischen Patent 1 655 626 ist die Zugabe einer
kleinen Menge eines alkalimetallsulfonierten nichtmineralischen Öls, z. B. sulfo,-nierten
Castoröls, zur Viscose beschrieben zum Zwecke, die Oberflächenspannung zu ermäßigen.
Das britische Patent 336 25o beschreibt die Zugabe kleiner Mengen echter
Sulfonsäuren zur Viscose, welche aus aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffen
mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen erhalten werden. Im britischen Patent
340 564 ist die Verwendung eines geringen Verhältnisteils eines sulfonierten fetten
Öls, wie Türkischrotöls, zu dem Zweck empfohlen, die Oberflächenspannung der Viscose
herabzusetzen und dadurch die Düsenlöcher während des Spinnens vor Verstopfen zu
schützen. Die, britische Patentschrift 363 441 beansprucht die Zugabe von
Cholalsäure oder eines Abkömmlings der Gallensäure in sehr geringen Mengen, z. B.
nur o,oi Prozent, zur Viscose. Alle oheengenannten Verbindungen sind anionaktiv,
d. li. daß es das Anion ist, welches die oberflächenaktive- oder die Oberflächenspannung
herabsetzende- Eigenschaft veranlaßt. In neuerer Zeit wurden Patente veröffentlicht
für die Verwendung bei Spinnverfahren von kationaktiven Verhindungen,
d. h. Verbindungen, bei denen das Kation auf die Oberfläche einwirken kaiiii.
Als Beispiel werden erwähnt britisches Patent 469 817,
amerikanische Patente
2 125 031,2 145 527,2 179 195
Und 2 179 196, welche die
Verforrnung einer Celluloselösung durch Spinndüsen in Gegenwart einer aufgelösten
kationaktiven Substanz beschreiben, welche unter Spinnverhältnissen im wesentlichen
beständig ist. Natürlich muß man eine kationaktive Verbindung wählen, welche durch
die Säure des Bades nicht schädlich beeinflußt wird und im wesentlichen beständig
bleibt, wenn sie darin angewendet wird, und bzw. oder eine solche, welche hei ihrer
Verwendung in Viscose beständig ist. Tetraalkylammoniumbasen und -salze und Aryltrialkylammoniumbasen
und -salze werden als besonders geeignet als Zugabe zu alkalischen Spinnlösungen,
wieViscose, bezeichnet, währendPyridinverbindungen, an welche lange aliphatische
Ketten angegliedert sind, wie Doder-ylpyridiniumsulfat, für das Fällbad geeignet
sind, in welches die Viscose ausgesponnen wird.
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Das britische Patent 44o 647 besehreibt ein Verfahren zur Verbesserung
der Affinität von Cell-ulos-efasern zu sauren Wollfarbstoffen durch Einführen eines
Amins nach der Formel: RIR2R3N, oder einer Ammoniumbase der Formel: (R'R2R31Z4#N)OH,
oder eines Salzes davon in die Lösung, von welcher aus die Fäden gesponnen werden
sollen, wobei mind£stens eines der Radikale RIR2 und R3 eine Kette mit mindestens
8 Kohlenstoffatoinen enthält und Formaldehyd auf die Fäden einwirken läßt.
Eitle Protelnsubstanz mag ebenfalls in die Spinnlösung üInverleibt wer-Z, den, zusammen
mit einer Substanz, welche geeignet ist, das Protein in den Fäden zu fixieren, wieForrnaldehyd,
ein Sätireamid, Cholalsäure oder Tarmin.
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Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstel,lung künstlicher Gebilde,
wie Fäden oder Fasern, durch Verspinneil von Viscose dadurch gekennzeichnet, daß
malt eine Viscose, die eine kationaktive Verbindung, z. ß. Pyridiniumsalze
mit' einem höhermolekularen Alkylrest, und einen anionaktiven Stoff, wie Türkischrotöl,
in einer das Äquivalent der auwesenden kattonaktiven Verbindung übersteigenden Menge
enthält, in ein schwef-,Isaures, mindestens ein -Nletallsulfat enthaltendes Bad
verspinnt.
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Wenn eine Lösung der anlonaktiven Verbindung zu eitler Lösung der
kationaktiven Verbindung zugegeben wird, bildet sich ein Niederschlag aus den beiden
Verbindungen, aber -wenn inan mehr von der anionaktiven Verbindung zugibt, wird
ein Punkt erreicht, bei welchem der Niederschlag in alkalischer Lösung löslich ist.
Unter dem Ausdruck: eine anionaktive Verbindung in einem größeren Betrag a,ls das
Äquivaleilt der anwesenden kationaktiven Verbindung, ist hier eine solche Menge
der anionaktiveil Substanz gemeint, welche sowohl den Niederschlag mit der kationaktiven
erzeugt als auch den Niederschlag in Gegenwart von Alkali wieder auflöst. Die Lösung,
welche die kationaktive -Verbindung und einen übers#chuß von anionaktiver Verbindung
enthält, kann erhalten werden, indem nian eine alkalische Lösung der anioiiaktiven
N-erbindung nimmt und zu ihr eine Menge einer kationaktiveri Verbindung zufügt,
so daß im Endergebnis eitle Lösung ohne Niederschlag erhalten wird, obwohl sich
während des Zufügens der kati,#naktiven Verbindung etwas Niederschlag gebildet haben
niag, Die anionaktive Verbiodulur kann zur Viscose als solche zugegeben werden.
oder es kann eitle Verbindung benutzt werden. welche keine Ionen bildet, die aber
in Gegenwart von Alkali hydrolysiert wiM, um eilte anlonaktive XT erbindung zu werden.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Gegenwart der anlonaktiven
Verbindung die kationaktive Verbindung in Gegenwart von Alkali beständig macht,
so daß inan zu der ',##'iscose kleine Mengen einer solchen kationaktiven Verbindung,
wie Doder-ylpyridiniumsulfat, zugeben kann, welche in Abwesenheit voll anionaktiven
Verbindungen durch das Alkali in der Viscose zersetzt werden würden, bevor die \,iscose
die Spinndüsen erreicht. Selbst im Falle von kationaktiven Verbindungen, wie Tetraalkylammoniumbasen,
die in Gegenwart von Alkali verhältnismäßig beständig sind, wird die Beständigkeit
durch die Gegenwart von anionaktiven Verbindungen noch vermehrt, so daß kleinere
Mengen der kationaktiv-en Verbindung verwendet werden können, um dasselbe Ergebnis
zu erreichen.
Bei der #\usiil)uiig des neuen Verfahrens werden vorzugsweise
die kationaktive und anionaktive Verbindung zusammengemischt, bevor man sie zur
Viscose gibt. Wenn aber die eben genannten Verhindungen einzeln zugegeben werden,
wird vorzugsweise die anionaktive Verbindung zuerst zugegeb,en, um irgendeine beträchtliche
Zersetzung der kationaktiven Verbindung durch das Alkali der Viscose zu vermeiden.
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Beispiele von kationaktiven Verbindungen, welche nach der vorliegenden
Erfindung gebraucht werden können, sind Verbindungen der Art der langkettigen alkylierten.
Pyridiniumsalze, wie Oktadecylpyridiniumbromid oder Laurylpyridiniumsulfat, oder
der Art ' von Diäthylaminäthvloleviamidhydrochlorid (C17H33,co-NU-C21i4*
X (C. H5) 2 - H CI).
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.\nionaktive Verbindungen, welche verwendet werden können, sind das
unter dem Handelsnamen bekannte Türkischrotöl und an#de;e sulfonierte Öle, Alkylriatriumsulfate
mit langen Ketten, Harzbreiseifen und Alkvlnaphthalennatriumsulfonate, auch Natriumoleate
und ähnliche Seifen, soweit sie in der Viscose genügend löslich sind.
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Beispiele von nicht ionenbildenden Verbindungen, welche in alkalischer
Lösung unter Bildung von oberflächenaktiven Anionen hvdrolysieren, sind Polyglykollaurat
und Polyglyceroistearat.
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Es brauchen nur geringe Mengen der kationaktiven Substanzen zu der
Viscose zugesetzt zu werden, um die Vorteile dieser Erfindung zu erhalten. Gute
Ergebnisse können durch Zusatz von 0,002 oder sogar o,ooi 0/0 der kationaktiven
Substanz zur N'Tiscose erreicht werden. Die verhältnismäßigen Anteile der kationaktiven
Verbindung und der anionaktiven Verbindung können etwas verschic -den sein. Wenn
z. B. ein sulfoniertes Öl als anionaktive Verbindung verwendet wird, mögen davon
zwei oder drei Gewichtsteile auf jeden Teil der kationaktiven Verbindung gegeben
werden. Im Falle der genannten hydrolysierbaren, nicht ionenbildenden Verbindung,
wie Polyglycerolstearat, kann t-s zweckmäßig sein, davon das Zehnfache des Gewichts
im Vergleich zur angewendeten kationaktiven Verbindung zu benutzen. In dem folgenden
Ausführungsbeispiel bedeuten Teile Gewichtsteile.
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B e i s p i e 1
In 40o Teilen Wasser aufgelöste ioo Teile
Octa.decvlpyridiniumbromid werden züi 5oo Teilen Türkischrotöl hinzugefügt, welche
in goo Teilen Wasser aufgelöst sind. So-dann werden ioo Teile 2oprozentige Natronlauge
hinzugefügt. Das Produkt ist eine klare Lösung. o,o4 Teile dieser Lösung werden
zu ioo Teilen Viscose gegeben, während diese gemischt wird, und die Mischung wird
in ein Fällbad versponnen, welches 811/o Schwefelsäure, i5% Natriumsulfat, i% Zinksulfat
und ioll/o Glukose enthält. Es findet eine be-
deutende Verminderung des Verstopfens
der engen Düsenlöcher statt.