DE912388C

DE912388C - Verfahren zur Herstellung von kuenstlichen Gebilden, wie Faeden oder Fasern, durch Verspinnen von Viscose

Info

Publication number: DE912388C
Application number: DE1949P0033339
Authority: DE
Inventors: John Wharton
Original assignee: Courtaulds PLC
Current assignee: Akzo Nobel UK PLC
Priority date: 1948-02-09
Filing date: 1949-02-05
Publication date: 1954-05-28
Also published as: GB649044A; NL72458C; BE487186A; CH276373A; FR981693A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung künstlicher Gebilde, wie Fäden oder Fasern, aus Viscose, welche im folgenden als Gebilde bezeichnet werden.

Bei der Herstellung künstlicher Gebilde aus Viscose wird die Viscose durch feine Düsenlöcher in ein Koagulierungsbad gesponnen, welches Schwefelsäure und ein oder mehrere Metallsalze enthält. Die Gebilde werden aus dem Koagulierungsbad gezogen und durch Fadenführungsvorrichtungen über eine oder mehrere Rollen geführt, oder die Gebilde werden auf eine oder mehrere Fadenfortführungsrollen geleitet, wo sie mit Behandlungsflüssigkeiten bearbeitet werden. Durch die Reaktionen, welche während des Koagulierens und der darauffolgenden Behandlung der Gebilde stattfinden, werden unlösliche Substanzen gebildet, und diese werden durch die Fäden weitergetragen und haben das Bestreben, harte Niederschläge an den Fadenführungen, Rollen und Fadenfortführungsvorrichtungen zu bilden. In dem deutschen Patent 70g497 wurde bereits vorgeschlagen, zu dem Spinnbad oder zu der Spinnlösung eine organische Substanz hinzuzufügen, in deren Molekül sich ein oberflächenaktives Kation befindet, welches von einer organischen Base abgeleitet ist, die durch eine aliphatische Kette von hohem Molekulargewicht substituiert ist, um das Verschleimen der Kanäle zu verhindern. Es wurde auch in dem USA.-Patent 2 394 519 vorgeschlagen, Viscose in eine säurehaltige Koagulierungsflüssigkeit auszutreiben, welche ein emulgiertes Petroleum enthält, das in der Flüssigkeit unlöslich ist und mit den Verunreinigungen in der Koagulierungsflüssigkeit einen Schlamm bildet und das Bestreben hat, die Bildung schädlicher Niederschläge nicht nur in und an den Kanälen, son-

dem auch an anderen Teilen der Vorrichtung zu verhindern.

Zweck der Erfindung ist die Verbesserung der Herstellung künstlicher Gebilde aus Viscose durch Verhinderung der Bildung steinähnlicher Niederschläge und Krustenbildungen an den Fadenführungen, Rollen oder Fadenfortführungswinden.

Die Erfindung besteht aus einem Verfahren zur Herstellung künstlicher Gebilde aus Viscose, bei ίο welchem das Zersetzungsbad, das Schwefelsäure, ein oder mehrere Metallsalze und ein Öl enthält, auch noch eine öllösliche kationaktive Verbindung aufweist. Die Anwendung von Öl und öllöslichen, kationaktiven Verbindungen nach der vorliegenden Erfindung schließt die Bildung von harten steinähnlichen Niederschlägen an den Fadenführungen, den Rollen und Fadenfortführungswinden aus, da ein lockeres, leicht entfernbares Material mit den anwesenden Schwefelverunreinigungen gebildet und dieses durch ao die Bewegung des Gebildes oder der Flüssigkeit weggeschafft wird.

Nach der Erfindung kann das Öl mit Hilfe eines Polyglykolesters emulgiert werden, z. B. eines Sorbitantrioleats, welches mit Äthylenoxyd modifiziert ist, oder mit einem Polyglykoläther, welcher durch die Reaktion von 2 bis 12 Molekülen Äthylenoxyd mit ι Molekül eines langkettigen fetten Alkohols erhalten worden ist, der nicht weniger als 10 Kohlenstoffatome in der Kette besitzt.

Die Erfindung kann zweckmäßigerweise bei einem Verfahren angewendet werden, bei welchem die Gebilde, nachdem sie das Koagulierungsbad verlassen haben, gestreckt werden, während sie in ein zweites Bad einer warmen, verdünnten Säure eingetaucht werden, z. B. wie in der britischen Patentschrift 467500 beschrieben ist.

Bei solchen Verfahren kann das warme, verdünnte Säurebad Schwefelsäure, ein oder mehrere Metallsalze, ein Öl und eine öllösliche kationaktive Verbindung enthalten.

In der Praxis ist das verwendete öl aus wirtschaftlichen Gründen und seiner allgemeinen Brauchbarkeit wegen ein Mineralöl, wie das unter dem Namen Weißöl bekannte; aber der Ausdruck Öl wird in dieser Be-Schreibung benutzt, um irgendeine organische Flüssigkeit zu umfassen, welche zum Schmieren fester Oberflächen verwendet werden kann, z. B. pflanzliche und tierische Öle. Es ist wünschenswert, daß die kationaktive Verbindung in dem zu verwendenden Öl in einem solchen Ausmaße löslich ist, daß eine klare Lösung erreicht wird, aber eine vollständige Löslichkeit ist nicht wesentlich, vorausgesetzt, daß das Öl und die kationaktive Verbindung, ohne sich zu trennen, zur Maschine gebracht werden können. Es ist daher nötig, eine kationaktive Verbindung entsprechend dem zu verwendenden Öl auszuwählen. Die folgenden Arten von kationaktiven Verbindungen sind in normalen Fällen in dem Mineralöl genügend löslich. Auf die Herstellung der kationaktiven Verbindung wird kein Patentschutz beansprucht.

i. Kondensationsprodukte der allgemeinen Formel

R — CO — (NHC₂HJ_n- NH₂, in welcher R eine langkettige, wasserabstoßende Gruppe mit nicht weniger als 10 Kohlenstoffatomen in der Kette ist und η eine ganze Zahl von 1 bis 5. Diese Verbindungen werden erhalten durch Kondensierung einer langkettigen fetten Säure mit einem aliphatischen Polyamin, z. B. indem man 1 Molekül von Öl-, Stearin- oder PaJmitinsäure oder eine Mischung dieser Säuren mit 1 Molekül von Diäthylentriamin, Triäthylentetramin oder Pentaäthylenhexamin oder einer Mischung der Polyamine bei ungefähr i8o° 3 Stunden lang kondensiert. 2. Kondensationsprodukte der allgemeinen Formel

R'

R — CO — (NHC₂H₄),,-- NH-X,

R"

bei welcher R eine langkettige, Wasser nicht aufnehmende Gruppe mit nicht weniger als io Kohlenstoffatomen in der Kette, ist und η eine ganze Zahl von ι bis 5 und R' und R" Alkylgruppen sind, z. B. Methyl- oder Äthylgruppen, und X ein Anion ist, z.B. Br~, HSO7 oder CH₃COO". Diese Kondensationsprodukte können erhalten werden durch Alkylieren der Kondensationsprodukte langkettiger, fetter Säuren und aliphatischer Polyamine, wie in Klasse 1 beschrieben, beispielsweise durch Behandlung mit Dimethyl- oder Diäthylsulfat bei ungefähr i6°.

3. Kondensationsprodukte, welche erhalten werden durch die Reaktion einer langkettigen, fetten Säure, welche nicht weniger als 10 Kohlenstoffatome in der Kette hat, z. B. Stearinsäure mit einem Alkanolamin,

z. B. Monoäthanolamin, und auch die Produkte, welche durch Reaktion solcher Kondensationsprodukte mit einem Alkylenoxyd, z. B. Äthylenoxyd erhalten werden, vorausgesetzt, daß das Äthylenoxyd soweit beschränkt ist, daß die öllöslichen Eigenschaften beibehalten werden.

4. Kondensationsprodukte, welche durch Reagieren eines langkettigen aliphatischen primären Amins,

z. B. Oktadecylamin, mit einem Alkylenoxyd erhalten werden, z. B. Äthylenoxyd, bis ein Produkt gebildet wird, das gerade noch in Wasser dispergierbar ist.

5. Kondensationsprodukte, welche erhalten werden durch Reaktion eines langkettigen aliphatischen primären Amins mit Äthylenoxyd und Alkylieren des erhaltenen Produkts durch Behandlung z. B. mit Dimethyl- oder Diäthylsulfat. Die allgemeine Formel der erhaltenen Kondensationsprodukte ist

R'

R _ N — C₂H₄-(C₂H₄O)_n — OH

x' R"

in welcher R eine langkettige, wasserabstoßende iao "ruppe mit nicht weniger als 10 Kohlenstoffatomen ist, R' und R" Alkylgruppen sind, X ein Anion ist, z. B. Br", HSO7 oder CH₃COO", und η eine ganze Zahl von 2 bis 20, entsprechend der Kettenlänge von R.

Wahlweise oder gleichzeitig kann die Zersetzungsflüssigkeit, welche Schwefelsäure, ein oder mehrere

Metallsalze, ein Öl und eine öllösliche, kationaktive Verbindung enthält, auf das koagulierte Gebilde aufgetropft werden, während es über eine Rolle geführt wird, wobei eine geeignete Schale vorgesehen wird, um die gebrauchte Flüssigkeit aufzufangen.

Die Erfindung ist besonders wertvoll bei einem fortlaufenden Spinnverfahren, bei welchem der Faden, nachdem er das Koagulierungsbad verlassen hat, ohne jede Unterbrechung einer Reihe von Behandlungen

ίο unterworfen und getrocknet und zu Packs aufgewunden wird, z. B. bei einem Verfahren, bei welchem der Faden der Behandlung mit einer Reihe verschiedener Behandlungsflüssigkeiten unterworfen wird, während er über eine oder mehrere Fadenfortführungswinden läuft.

Bei den folgenden Ausführungsbeispielen sind die Prozentgehalte nach Gewicht zu verstehen.

Beispiel 1

ao Viscosekunstseidenfäden wurden aus einem Koagulierungsbad gezogen und in einer Anzahl schraubenförmiger Windungen über eine Fadenfortführungsvorrichtung geleitet. Sie wurden, während sie über die Rolle Hefen, mit einer Lösung besprengt, welche

^a5 1.5 °/o Schwefelsäure, 5 °/₀ Natriumsulfat, 0,2 % Zinksulfat und 0,2 bis 2 % einer Emulsion von einem Mineralöl enthielt, das seinerseits 3 % Cetylpolyglykoläther und 1 bis 2 % einer öllöslichen kationaktiven Verbindung enthielt, welche aus gleichmolekularen Anteilen von Ölsäure und Triäthylentetramin gewonnen war. Der von der Rolle kommende regenerierte Faden wurde auf eine Reihe Fadenfortführungsvorrichtungen geleitet, auf welchen er in an sich bekannter Weise einer Weiterbehandlung mit Wasser, entschwefelnder Lösung, Bleichlösung und einer Abschlußwaschung mit darauffolgender Trocknung unterworfen wurde. Die kationaktive Verbindung und die ölemulsion, welche sich in der auf die erste Fadenfortführungsvorrichtung aufgebrachten Lösung befanden, verhinderten die Bildung von harten, steinähnlichen Niederschlägen an den Fadenfortführungsvorrichtungen.

Beispiel 2

Viscosekunstseidenfäden wurden aus einem Koagulierungsbad gezogen, welches Schwefelsäure und genügend Metallsulfate enthielt, um die Zersetzung in Cellulosehydrat zu verzögern, wie in dem bereits genannten britischen Patent 467 500 beschrieben ist, und dann in Gegenwart eines warmen Säurebades gestreckt, welches enthielt von 0,5 bis 4% Schwefelsäure, von ι bis 12 % Natriumsulfat, von ο bis 1,5 % Zinksulfat und 1 bis 2 % eines Mineralöles, indem 0,2 °/₀ einer öllöslichen kationaktiven Substanz aufgelöst sind, die ihrerseits aus gleichmolekularen Anteilen von Stearinsäure und Triäthylentetramin gewonnen war. Der aus dem verdünnten Säurebad kommende, nunmehr regenerierte Faden wurde rund um eine Galette geführt und in bekannter Weise in einer Spinnzentrifuge gesammelt. Das Öl und die öllösliche kationaktive Verbindung verhinderten die Bildung von Niederschlägen an den Fadenführungen oder Rollen, mit welchen die Fäden in Berührung kommen, nachdem sie die Streckzone verlassen hatten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Fäden oder Fasern, durch Verspinnen von Viscose, bei welchem die koagulierten Produkte in einem weiteren Bad zersetzt werden, das neben Schwefelsäure und einem oder mehreren Metallsalzen noch ein Öl enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das ölhaltige Zersetzungsbad eine kationaktive Verbindung aufweist, die vollständig oder nahezu in öl löslich ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zersetzungsbad auch ein Emulgierungsmittel für das Öl enthält, welches aus einem Polyglykolester besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auch ein Emulgiefungsmittel für das Öl enthält, welches aus einem PoIyglykoläther besteht, der durch Reaktion von 2 bis 12 Molekülen Äthylenoxyd mit einem Molekül eines langkettigen, fetten Alkohols gewonnen wurde, der nicht weniger als 10 Kohlenstoffatome in der Kette enthält.

Angezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 523 864;
deutsche Patentschrift Nr. 709 497 ;
französische Patentschrift Nr. 846 622;
USA.-Patentschrift Nr. 2 098 551.

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