DE868651C - Verfahren zur Herstellung von ganz oder teilweise aus alkaliloeslichem Celluloseaether bestehenden Textilfasern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von ganz oder teilweise aus alkalilöslichem Celluloseäther bestehenden Textilfasern Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ganz oder teilweise aus alkalilöslichem Celluloseäther bestehenden Textilfasern.
• Für solche Fasern gibt es viele wichtige technische Anwendungsgebiete in der Textil- und Seilereiindustrie, in denen es notwendig ist, die Fasern zu karden:, zu kämmen, zu hecheln, und zu verspinnen. Für solche Zwecke ist es wichtig, daß die Fasern durch das Karden und das Hecheln völlig voneinander getrennt werden können.
• Demgemäß ist Hauptzweck der vorliegenden Erfindung die Herstellung einer Faser in einer für die Textilienherstellung geeigneten Länge, die aus alkalilöslichen Celluloseäthern besteht, die durch Behandlung mit Alkalilösungen löslich oder adhärierend gemacht werden kann. Solche Fasern sind insbesondere wertvoll bei der Herstellung von Garnen aus Mischungen von nicht adhärierenden Fasern, wie Baumwolle, mit erfindungsgemäß hergestellten Celluloseätherfasern.
• Erfindungsgemäß werden natürliche oder künstliche Cellulosefasern in einer für die Textilienherstellung geeigneten Länge oberflächlich, teilweise oder ganz in Gegenwart von Alkali, mit einem Verätherungsmittel in Anwesenheit einer beträchtlichen Menge eines wasserlöslichen inerten Salzes veräthert, wobei die Reaktion so lange durchgeführt wird, bis die Cellulose der Fasern teilweise oder ganz in einen wasserlöslichen oder alkalilöslichen Celluloseäther umgewandelt ist; hierauf werden die Fasern gereinigt, und zwar zweckmäßig durch Waschen der Fasern mit einer Lösung eines wasserlöslichen inerten: Salzes, woran sich dann ein Trocknen: der Fasern anschließt. Die Mengen der Reaktionskomponenten und die Bedingungen der Reaktion werden dabei aber so ausgewählt, daß, ein Minimum an Zersetzung der Cellulose auftritt. Die Anwesenheit einer wesentlichen Menge eines. wasserlöslichen inerten Salzes. verzögert oder verhindert im wesentlichen die Gelatinierung und/oder Lösung des Produktes im Reaktionsmedium und/oder in den Waschflüssigkeiten und macht die Verätherung gleichmäßiger. Die Einzelfasern des Produktes können leicht durch Karden, Kämmen, Hecheln und ähnliche Vorgänge getrennt werden.
• Um daher ein faseriges, für die Verwendung in der Textil- und Seilereitechnik geeignetes: Material zu gewinnen, werden erfindungsgemäß die Konzentration des! Alkaliis und die Temperatur der alkali@ sierenden Behandlung so geführt, daß die Fasern erweichen, aber nicht gelatinieren. Es wird daher das während der Reaktion anwesende Wasser so eingestellt, daß die Konizentration des Alkalis nicht über ungefähr 2o o/o geht, und zwar zweckmäßig nicht über io °/o, wenn Cellulosehydratfasern veräthert werden, und nicht über 2o 1/o, wenn natürliche Cellulo,sefasernveräthert werden. DieKonzentration des Salzes wird dabei so gewählt, daßt letzteres in einer Menge von nicht weniger als io o/o des Gewichtes der Cellulose Verwendung findet. Um die Gelatinierung oder das Zusammenkleben der Fasern während der Reaktion zu verhindern, findet Alkali in einer 2o o/o übelschreitenden Konzentration Vierwendung, dann erfolgt Gelatinieren des Cellulose-'äthers. Bei geringeren Alkalikonzentrationen kann die Menge des Salzes verringert werden. Während der Verätherung soll das Molgewichtsverhältnis von trockener Cellulose (Co Hio 05) zu festem Alkali, berechnet auf Natriumhydroxyd, i : 1,5 zweckmäßig nicht übersteigen.
• Die Verätherung von Cellulosefasern in Gegenwart wasserlöslicher Salze ist zwar an sich bekannt. Die Herstellung von Celluloseätherfasern von einer für die Textilienherstellung geeigneten Länge, die in Alkali löslich sind, ,ist aber bislang nicht bekanntgeworden.
• Die nach dem bekannten Verfahren der Verätherung in Gegenwart von Alkali ünd in Abwesenheit von Salz oder genügend Salz hergestellten Cellulöseätherfasern sind jedoch miteinander verbunden oder verknotet und können nicht durch Karden, Kämmen, Hecheln od. dgl. voneinander getrennt werden, weshalb sie für Textilzwecke unbrauchbar sind.
• Beispiele für erfindungsgemäß zu behandelnde Faserarten sind die folgenden: Baumwolle, Kapok, Flachs, Hand, Jute, Sisal, Ramie, Kokosnuß; Stroh, Holz und ähnliches. Cellulosehydratfasern jeglicher Herkunft, beispielsweise aus der Regenerierung, von Celluloseexanthaten, Verseifung von Cellulosees.tern oder solchen, die durch Fällung von Celluloselösungen in organischen oder anorganischen Lösungsmitteln gewonnen werden. Textilfasern ausCelluloseumvvandlungsprodukten, wie aus Oxy cellulose, Hydrocellulose und ähnlichen. Celluloseäth:er, wie Celluloseätherxanthate niedrigen Verätherungsgrades, Gemische von Celluloseester und Celluloseäther und ähnliche.
• Für die Vorbereitung des Celluloserohmaterials zwecks Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dieses, wenn nötig, zwecks Entfernung nicht celluloseartiger Bestandteile oder zwecks Bleichung oder anderer Behandlung jeder geeigneten Reinigungsbehandlung unterworfen werden. Das überschüssige Alkalis kann durch Pressen oder Zentrifugieren des behandelten Materials in bekannter Weise entfernt werden.
• Als Alkalien können beispielsweise organische oder anorganische Basen Verwendung finden, wie Natriumhydroxyd, Kaliumhydroxyd, Amine, quaternäre Alkylammoniumhydroxyde und ähnliche.
• Die Umwandlung des Celluloserohmaterials in einem Celluloseäther wird durch Verwendung von Alkylierungsmitteln erzielt, wie Alkylester einer anorganischen. Säure, z. B. eines Alkyl#halogeniden, wie Methylchlorid, Äthylchdorid, Äthylbromid und Dimethylsulfat, sowie von Alkylhalbestern der Schwefelsäure. . Esi kann auch ein hydroxylhaltiges Alkylierungsmittel mit einer Hydroxylgruppe, wie beispielsweise ein Halogenhydrin, wie Äthylenchlorhydrin, Propylenchlorhydrin, Epichlorhydrin, und Alkylenoxyde, wie Äthylenoxyd, Propylenoxyde und Glycide, Verwendung finden, ebenso auch eine halogenierte Fettsäure oder ihre Salze oder Ester, die das Cellulosematerial in einen Hydroxysäureäther der Gellulose verwandeln, wie Chloressigsäure, Chlorpropionsäure und andere.
• Der verwendete Ausdruck Celluloseäthier soll jeden Celluloseäther einschließen, der durch Einwirkung eines. oder mehrerer der erwähnten Reagenzien oder ihrer chemischen Äquivalente auf Cellulose entstehen.
• Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Salz kann jedes wasserlösliche inerte Salz eines Alkalimetalls mit einer anorganischen oder organischen Säure sein, wie Natrium- oder Kaliumchlorid, Natrium- oder Kaliumsulfat, Natrium- oder Kaliumnitrat oder die Natrium- oder Kalium-salze der Essigsäure, Citronensäure oder Milchsäure.
• DieBezeichnung inert soll zumAusdruck bringen, däß das; verwendete Salz gegenüber dem Alkali oder dem benutzten Verätherungsmittel reaktionsträge ist und das Celluloserohmaterial nicht quellen oder gelatinieren läßt, ebensowenig wie den Celluloseäther, der unter den Reaktionsbedingungen entsteht, weil durch ein weitgehendes Gelatinieren der verätherten Fasern dieselben: aneinanderkleben würden, was für ihre Reinigung, Trocknung und ihren. anschließenden. Gebrauch unzweckmäßig ist. Im besonderen: können die verklebten Fasern nicht richtig durch Karden, Kämmen, Hecheln und ähnliche Vorgänge getrennt werden. Das Salz kann dem Celluloserohmaterial vor oder während des Eintauchens der ursprünglichen. Rohcellulose mit Alkali beigegeben werden., oder es kann in dem Alkali gelöst- -,werden, das für solches Eintauchen verwendet wird, und/oder das. Salz kann während der Reaktion anwesend sein, durch die die Cellulosefasern in den Celluloseäth er verwandelt werden. Wenn das Salz während des, Eintauchens vorhanden ist, muß: die nach dem Pressen oder Zentrifugieren zurückbleibende Menge ausreichend sein, um die chemische Reaktion zu bewirken. Sollte dies nicht der Fall sein, muB, zusätzlich Salz der Reaktionsmischung beigegeben: werden. Das Salz kann auch den Flüssigkeiten zugesetzt werden, die zur Reinigung und Waschung des Produktes Verwendung finden.
• Wenn ein Cellulosematerial mit einem von einer Säure abstammenden Ätherifizierungs.mittel in einem Reaktionsmedium veräthert wird, welches ein anorganisches Alkali enthält, ist es klar, daß ein anorganisches Salz -als Nebenprodukt erhalten werden kann. Ein so als Nebenprodukt erhaltenes Salz reicht aber nicht aus, um die Gelatinierun.g oder Lösung des Produktes zu verhindern., und bewirkt daher nicht die neuartigen Ergebnisse, die erfindungsgemäß durch die Verwendung von zusätzlichen Mengen eines wasserlöslichen inerten Salzes erzielt werden.
• Die Erfindung ist in den nachfolgenden Beispielen veranschaulicht, wobei die Mengen in Gewichtsprozenten angegeben sind.
• Beispiel i 420 g lufttrockener Baumwollfasern von. einer für die Textilienherstellung geeigneten Länge werden r Stunde lang bei 2o bis 23° in eine Lösung eingetaucht, die 18 % Natriumhydroxyd und 15 % Natriumchlorid enthält. Die Masse wird dann in einer Zentrifuge extrahiert, bis dieselbe ein Gewicht von 1470 g erreicht hat. Die so hergestellte Alkalicellulose wind 16 Stunden bei 2o bis 2i° gealtert und dann in einen Autoklav übergeführt. In dem Autoklav werden 82g (2o Gewichtsprozent) vonÄthylenr chlorhydrin zugegeben, worauf der Autoklav ungefähr 5 Stunden bei einer Temperatur zwischen 2o und 26° gedreht wird. Nach ungefähr 5 Stunden werden die Celluloseätherfasern aus: dem Autoklav entfernt und im kochendem Wasser gewaschen, bis sie frei von Alkali und Salz sind, worauf sie dann mit heißer verdünnter Oxalsäure zwecks Entfernung der vom Eisen stammenden Färbung behandelt, dann säurefrei gewaschen, zentrifugiert und getrocknet werden. Das Produkt ist ein Hydroxyäth.yläther der Cellulose in Form einer Textilfaser, die in 3)/o kaustischen Alkalis bei o° löslich ist.
• Bfeispiel2 ioo Teile einer trockenen Baumwollstapelfaser von für die Textilherstellung geeigneter Länge, die durch eine geeignete Vorbehandlung von nicht celluloseartigen Bestandteilen befreit wurde, werden mit iooo Teilen einer i8o/oigen wäßrigen Natriumhydroxydlösung, die 9 % Natriumchlorid, berechnet vom Gewicht der trockenen Cellulose, enthält, 1/2 Stunde bei Raumtemperatur alkalisiert, bis die Baumwollmasse durch und durch mit dem Alkali gesättigt ist. Die behandelte Baumwolle wird dann zentrifugiert, bis das Gewicht der zurückbleibenden alkalischen Lösung im wesentlichen gleich dem zweifachen Gewicht der trockenen Baumwolle ist. Das zentrifugierte Material wird dann mit 15 Gewichtsprozent Äthylenoxyd bei 25° in einem geschlossenen Behälter in Gegenwart von mindestens io o/o Natriumchdorid, berechnet vom Gewicht der trockenen Cellulose, veräthert. Nach ungefähr 12 Stunden ist die Reaktion im wesentlichen beendet. Das. überschüssige Verätherungsmittel wird abgezogen und das Produkt mit heißem Wasser gewaschen., bis es im wesentlichen frei von Alkali und Salz ist. Die gereinigte Faser wird durch Durchblasen eines warmen Luftstromes von, unten nach oben getrocknet, bis die Fasern im wesentlichen sich trocken anfühlen. Das Produkt besteht aus einer Masse von Fasern einer für die Textilienherstellung geeigneten Länge aus alkalilöslichem Celluloseäther, wobei die Einzelfasern voneinander durch Karden, Kämmen., Hecheln usw. getrennt werden können.
• Die erfindungsgemäß hergestellten Fasern können für sich allein oder in Mischung mit anderen Textilfasern, wie Baumwolle, Flachs, Wolle, zwecks Herstellung von Textilien enthaltenden Filzen, Garnen. Fäden, Bindfäden, Geweben und gewebten Textilien aller Art Verwendung finden. Die Produkte fühlen sich wolleähnlich an und haben ein der Walle entsprechendes Wärmevermögen und Aussehen.
• Die erfindungsgemäß hergestellten Textilfasern sind im wesentlichen geeignet für die Verwendung als sich verbindende Fasern. Beispielsweise kann ein aus den erfindungsgemäß hergestellten Fasern gewonnenes Garn mit einer Lösung, wie einer wäßrigen alkalischen Lösung genügenderKonzentration, zwecks oberflächlicher, teilweiser oder völliger Gelatinierung der Fasern. und Adhärierendmachen der Fasern behandelt werden, wodurch, das Garn, dann gepreßt werden kann., um die Fasern zu verbinden, worauf das verwendete Alkali mit einer Säure behandelt werden, kann, um die Fasern in ihrem Verbaride zu fixieren. Ebenso können die erfindungsgemäß hergestellten Fasern, als: teilweise adhärierende Fasern verwendet werden, und zwar nachdem sie mit nicht adhärierenden Textilfasern vermischt wurden, können sie zu Garnen, Bindfäden, Geweben oder anderen Textilien verarbeitet werden, worauf die Celluloseätherfasern durch ein geeignetes U-sungsmittel adhärierend gemacht werden können, um versteifte Textilien zu erzielen, wie solche bereits bekannt sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUGI'I: Verfahren, zur Herstellung von ganz oder teilweise aus alkalilöslichem Celluloseäther bestehenden Textilfasern durch. Behandlung von Cellulosefasern geeigneter Länge mit Alkalis und einem Verätherungsmittel in Gegenwart eines wasserlöslichen inerten Salzes, dadurch gekennzeichnet, daB eine wä3rige Alkalilösung mit einer geringeren Konzentration als. 2o % und Salz in einer Menge von nicht weniger als i0 % des Gewichtes der Cellulose Verwendung finden und das Molgewichtsverhültnis Cellulose (C6 Hl, 05) zu Alkali (NaOH) i : 1,5 nicht übersteigt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 408 342, 435 346, 494 917; F a u s t, »Celluloseverbindungen«, z. Bd., 1935, S. 2I87, untere Hälfte; »Cellulosechemie«, 1920, S. 13, insbesondere rechte Spalte, Absatz 2, S. 14, rechte Spalte.