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Verfahren zum Verspinnen von Viscose Es ist bekannt, künstliche Gebilde
aus Viscose herzustellen, indem man eine weitgereifte Viscose, die eine Hottenrothzahl
von weniger als 7 bei einem Cellulosegehalt von 7,5",', und einem Alkaligehalt
von 7,9 ","" hat bzw. den iür die Viscoseverarbeitung niedrigsten gebräuchlichen
Salzpunkt von oj bis 0,2 unterschritten hat, in Wasser oder stark verdünnte Elektrolytlösung
verspinnt. Auf diese Weise hergestellte Fäden unterscheiden sich von den üblicherweise
beim Verspinnen von Viscose erhaltenen Fäden dadurch, daß sie einen runden Querschnitt,
matten Glanz und hohes Aufnahmevermögen für substantive Farbstoffe haben und auch
sonst in ihren Eigenschaften den Kupferkunstfäden entsprechen.
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. Es wurde nun gefunden, daß man überreife Viscose mit einer
Hottenrothzahl unter 7 bzw. einer Kochsalzreife unter o,2 aus weiten Düsen
im Spinntrichter besonders vorteilhaft verspinnen kann, wenn man als Koagulationsflüssigkeit
alkalisch reagierende oder alkalisch gemachte Salzlösungen verwendet, deren Ionenkonzentration
mindestens einer i'/',igen Natriumsulfatlösung entspricht, und die erhaltenen Gebilde
in üblicher Weise durch Einwirkung von Säure in Cellulosehydrat überführt.
Als
Salzlösungen kommen in erster Linie Lösungen von Salzen -der Alkalimetalle in Betracht,
z. B. Natriumsulfat, -chlorid, -phosphat, denen geringe Mengen Alkali zugesetzt
sind oder die geringe, aus der Viscose stammende Mengen Alkali enthalten, ferner
auch alkalisch reagierende Salze, z. B. Natriumcarbonat, -silicat oder -acetat.
Durch Verwendung von alkalisch gehaltenen Salzlösungen läßt sich das Spinnverfahren
mit sehr geringem Wasserverbrauch durchführen. Dies macht sich schon bei einer Salzlösung
bemerkbar, deren lonenkonzentration einer etwa i",'"igen Natriumsulfatlösung entspricht.
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I#ür das vorliegende Verfahren geeignete Salzlösungen sind beispielsweise
3,5 und 7" "ige Natriumsulfatlösungen. Es ist auch möglich, noch konzentriertere
Lösungen zu verwenden; eine Grenze ist lediglich durch die Löslichkeit der großtechnisch
in Betracht kommenden Salze in Wasser bei den Spinntemperaturen gesetzt. Wie bereits
erwähnt, kann man allerdings im üblichen Spinntrichter nur bis zu einer bestimmten
Konzentration des Fällbades spinnen. Bei höherer Konzentration arbeitet man in offenen
Bädern von unten nach oben in einem umgekehrten Spinntrichter. Der Alkaligehalt
der Fällflüssigkeit muß der Salzkonzentration und der Reife der verwendeten Viscose
angepaßt werden. je höher die Konzentration des Fällbades ist, um so höher muß auch
die Mindestalkalikonzentration sein. Sie läßt sich leicht daran feststellen, ob
der koagulierte Faden noch verstreckbar ist. Ist die Alkalikonzentration zu klein,
so ist die Koagulation im Fällbad zu stark und man erhält Fäden, die wenig naßfest
und wenig dehnbar sind. Im fertigen Fadenbündel äußert sich dies in starken Schwankungen
des Titers. Die obere Grenze des Alkaligehaltes für eine gegebene Salzkonzentration
des Fällbades ist erreicht, wenn ein schleimiges und schlaffes Fadenbündel entsteht,
dessen Einzelfäden stark zum Verkleben neigen. Das Alkalikonz-2ntrationsintervall,
in dem man ein vorzüglich verstreckbares und vollständig offenes und nichtverkIebtes
Faserbündel erhält, läßt einen Spielraum von etwa 0,2' " NaOH, so daß es
keine Schwierigkeiten macht, die günstigsten Bedingungen konstant- einzuhalten.
So liegt beispielsweise die günstigste Konzentration an Natriumhydroxyd bei der
am höchsten konzentrierten, zum normalen Trichterspinnen verwendbaren Natriumsulfatlösung
von etwa 12 ""Na, SO,-Gehalt etwa zwischen 1,4 und 1,7" " NaOH.
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Das vorliegende Verfahren bietet den weiteren Vorteil, daß man auch
mit hohen Abzugsgeschwindigkeiten, z. B. zwischen 15o bis 200 m/Min., arbeiten kann,
ohne daß das Fadenbündel abreißt. Die Weiterverarbeitung der auf die vorstehend
geschilderte Weise koagulierten Gebilde ist grundsätzlich die gleiche wie bei der
Herstellung von Fäden aus überreifer Viscose mit Hilfe von Wasser oder stark verdünnten
Elektrolytiösungen als Koagulationsflüssigkeit. Die zuerst erhaltenen Koagulate
bestehen zu einem erheblichen Teil aus Cellulosexanthogenat, das durch Behandeln
mit Säure zu Cellulosehydrat zersetzt werden muß. Dies kann in einem oder mehreren
sauren Bädern, gegebenenfalls verschiedener Konzentration, geschehen. Bei Verwendung
mehrerer Säurebäder kann man durch Erwärmen der letzten Bäder eine besonders gute
Entschwefelung bewirken. Zwischen dem Koagulationsbad' und dem Säurebad oder den
Säurebädern können weitere Bäder angeordnet werden, in denen der noch plastische
Faden zusätzlich gestreckt werden kann. So kann beim Verspinnen der Viscose im Spinntrichter
in einem darunter angeordneten Bad, das mit der aus dem Spinntrichter abfließenden
Fällflüssigkeit beschickt ist, dadurch gestreckt werden, daß man die Fäden aus diesem
Bad rascher abzieht, als sie aus dem Spinntrichter in dieses Bad eintreten. Man
kann auch den Fäden eine stabile, wollartige Kräuselung erteilen, indem man sie
im unteren Ende des Spinntrichters oder beim Eintritt in das darunter angeordnete
Bad Stauchungen und Streckungen aussetzt.
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Es ist zwar schon bekannt, beim Verspinnen von Viscose mit einer Hottenrothzahl
unter 5 mit gewöhnlichen Düsen außer neutralen und sauren Bädern auch alkalihvdroxydhaltige
Salzbäder als Fällflüssigkeit zu verwer#den. Abgesehen davon, daß damit saure, neutrale
und alkalische Bäder als gleichwertig nebeneinander gestellt werden, ist die Erkenntnis,
daß weitgereifte Viscose mit alkalischen Salzbädern im Spinntrichter mit weiten
Düsen versponnen werden kann, neu und überraschend. Auch das Verspinnen von weitgereifter
Viscose unter Benutzung von höher konzentrierten Salzbädern als Fällflüssigkeit
ist bereits bekannt. Doch war man dabei stets darauf bedacht, möglichst alkalientziehende
Bäder zu verwenden, die also Stoffe enthalten, die gegenüber dem Alkalihydroxyd
als Säure wirken. Daraus war nicht zu entnehmen, daß sich weitgereifte Viscose bei
Benutzung eines alkalisch reagierenden Fällbades aus weiten Düsen im Spinntrichter
verspinnen läßt und Fäden von den besonderen, obengenannten Eigenschaften erhalten
werden.
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Durch die neue Arbeitsweise wird erheblich Salz eingespart, und es
werden nichtverklebte Fäden von rundem Querschnitt erhalten, die überdies ein starkes
Aufnahmevermögen für substantive Farbstoffe haben und im ganzen in ihren Eigenschaften
weitgehend den Kupferkunstseidefäden gleichen. Beispiel i Eine Viscose, die 7,5","
CellulOse und 7,5""" Na OH enthält und nach Erreichen des Satzpunktes von 0,2 noch
3 Tage bei 20' gestanden hat, und deren Reife einem Salzpunkt von oj entspricht,
wird in einem Spinntrichter mit einer Spinndüse mit go Loch und einem Durchmesser
der Einzelöffnung von 0,3 mm
in eine 3,48' Oige Natriumsulfatlösung, die o,
15 " , Natriumhydroxyd' enthält, versponnen. Die Abzugsgeschwindigkeit beträgt
50 m/Min. Die Konzentration an Natriumsulfat und Natriumhydroxyd wird dabei
durch Zusatz von Wasser und Schwefelsäure zu der im Umlauf gepumpten Fällflüssigkeit
aufrechterhalten.
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Die erhaltenen Fäden sind nicht verklebt; sie lassen sich nach Verlassen
des Spinntrichters verstrecken. Durch Absäuern,in einem Bad, Spülen und Trocknen
erhält man Fäden von kreisrundem Querschnitt, hohem Aufnahmevermögen für substantive
Farbstoffe, einer Trockenfestigkeit von 283 g/ioo den, einer
Trockeiidelmung
voii 12,1"", einer Naßfestigkeit von 172 g,'ioo den und einer Naßdehnung
von Ähnliche 1---r"el)iiisse erh; lt man, wenn man zum Spirmen eine wäßrige 12"
ige Natriumsulfatlösung h 11 mit eiiieiii Gehalt aii 1,5" " Natriumhv(Iroxyd
verwendet, Beispiel 2 Eine Viscose der im Beispiel i angegebenen Zusammensetzung
wird in der dort angegebenen Weise mit einer 6" "igen Natriumcliloridlösung,
die 04' "
Natritinili#-(Iroxvd enthält, versponnen. Die erhaltenen Fädell
zeigen ähnliche Eigenschaften wie die nach Beispiel i versponnenen. Beispiel
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In einem Spiiintrichter, der umgekehrt, wie es senst üblich ist, angeordnet
ist, so daß die Fällflüssigkeit von unten nach oben flreßt, wird eine Viscose von
der ini Beispiel i angegebenen Beschaffenheit mit einer Düse mit 3o Loch und einem
Durchmesser der Einzelöffnung von o,5 inin bei 28' in ein Bad ans 20"
"
Na,SO, und ()" ., NaOH versponnen. Die Trichteri;fftiiiiig iiiiiii(let
iii eiii G(#fi'iLi, das mit einern Vberlauf versehen ist, und aus dem die koagulierten
Fäden in der üblichen Weise mit einer Geschwindigkeit von 5o m/Min. abgezogen werden.
Nach der Zersetzung des Xanthogenats erhält man Fäden von ähnlichen Eigenschaften,
wie im Beispiel i angegeben worden ist.