DE925907C - Verfahren zur Herstellung von kuenstlichen Faeden oder Baendern aus Viscose - Google Patents

Description

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

Bei den üblichen Verfahren zur Herstellung künstlicher Gebilde aus Viscose, nämlich den Topfspinn- und Spulenspinnverfahren, wird das Gebilde gewöhnlich bei irgendeiner Behandlungsstufe mit einem Bleichmittel behandelt und hierauf das überschüssige Bleichmittel durch die sogenannte Behandlung im Sauerbad und durch Waschvorgänge entfernt. Bei solchen Verfahren bearbeitet man das Gebilde in Gestalt von Spulen, und es wird große Sorgfalt angewendet, um das überschüssige Bleichmittel zu entfernen, bevor man die Spulen trocknet, da gefunden wurde, daß andernfalls eine Verschlechterung der Cellulose eintritt. Derselbe Grundsatz wurde auf die sogenannten fortlaufenden Spinnverfahren übertragen, das sind solche, bei welchen die Viscose in ein Koagulationsbad versponnen und das hierdurch erhaltene Gebilde ohne irgendeine Unterbrechung einer Flüssigkeitsbehandlung und dem Trocknen und Aufwinden in Spulen unterworfen wird. Bei solchen Verfahren wird das Gebilde in der Regel durch die Behandlungsvor-

gänge auf Fadenfortfiüforungsrorrichtungen gebracht, welche die Form von Walzenpaaren oder anderer Fadenf or tführungs vor richtungen besitzen können, wie in den britischen Patentschriften 413 413 und 413 414 beschrieben ist. Eine Aufgabe . bei den fortlaufenden Spinnverfahren ist die, die verschiedenen Behandlungsfiüssigkeiten getrennt zu halten, so daß diese Flüssigkeiten für die Wiederverwendung im selben Arbeitsgang oder für andere Zwecke gesammelt werden können. Eine Lösung dieser Aufgabe kann man durch eine Maschine erreichen, welche für jede Behandlungsstufe eine-Fadenfortführungsvorrichtung besitzt, und wenn die Bleichbehandlung drei verschiedene Stufen umfaßt, muß die Maschine, welche ein gebleichtes entschwefeltes Gebilde liefern soll, mit einer verhältnismäßig großen Zahl von Fadenfortführungs vor richtungen für jedes Stück des Gebildes versehen sein. Als andere Lösung dieser Aufgabe wurde auch vorao geschlagen, das Bleichverfahren vollständig wegfallen zu lassen, so daß ein ungebleichtes Gebilde erhalten wird.

Nach der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen Fäden oder Bändern durch Verformung von Viscose in einem Koagulationsbad unter ununterbrochener Weiterführung der Gebilde auf Walzen mit anschließender Regeneration, Waschung, Bleichung, Trocknung und Sammlung auf Spulen dadurch gekennzeichnet, daß der nicht entschwefelte Faden oder die Bänder mit einer Bleichflüssigkeit behandelt werden, welche aus einer sehr verdünnten-Natriumhypochloritlösung besteht, der gegebenenfalls milde Alkalien zugesetzt werden, und' dann die Gebilde vor Aufspulung getrocknet werden.

Das Verfahren nach der Erfindung wird vorzugsweise bei einem ununterbrochenen Prozeß angewendet, bei welchem der Faden in einer Reihe fortlaufender schraubenförmiger Windungen über ein oder mehrere Fadenfortführungsvorrichtungen läuft, auf welchen er mit Flüssigkeiten behandelt wird, bevor er auf eine geheizte Trommel oder ein Walzenpaar zum Trocknen gelangt; bei einem solchen Verfahren kann die letzte Behandlungsstufe vor dem Trocknen in der Behandlung mit Natriumhypochlorit bestehen, welches das Gebilde bleicht und durch Reaktion mit den anwesenden Verunreinigungen, z. B. Schwefelkohlenstoff, und durch das rasche Erhitzen auf der Trockenwalze zerstört wird, ohne daß ein längeres Ansäuern mit Antichlor und Waschbehandlungen notwendig würden, welche man in der Regel für wichtig hält. Die Fadenfortführungsvorrichtüng kann z. B. die Gestalt einer Reihe staffeiförmig angeordneter Fadenfortführungswalzen zeigen, wie in der britischen Patentschrift 474973 beschrieben ist; wahlweise kann ein Paar Walzen verwendet werden, die mit ihren Achsen in einem Winkel in derselben oder verschiedenen Ebenen angeordnet und mit einer Anzahl getrennter Flüssigkeitsbehandlungszonen und einer Trockenzone versehen sind. Eine Fadenfortführungsvorrichtung, welche eine Walze besitzt, auf. der die Behandlungszonen durch nicht benetzbare Ringe voneinander getrennt werden, kann ebenfalls benutzt werden. In jedem Fall werden die Bleich- und Trockenzonen nahe beieinander angeordnet, so daß das Gebilde nach der Bleichbehandlung so schnell wie möglich zu der Trockenzone geführt wird, wo die Temperatur so gewählt wird, daß ein rasches Erhitzen des Gebildes stattfindet, um eine sofortige Zerstörung des Bleichmittels zustande zu bringen.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren, bei welchem das Natriumhypochlorit durch Waschbe'handlung teilweise entfernt wird, bevor das Gebilde in die Trockenkammer gelangt. Das Waschverfahren wird jedoch nicht von genügender Dauer sein, um das Natriumhypochlorit ganz zu entfernen, und das noch auf dem Gebilde verbleibende Natriumhypochlorit wird während der Trocknung zerstört werden,, bevor irgendeine nennenswerte Verschlechterung der Cellulose eintritt. Die Waschbehandlung kann mit Wasser ausgeführt werden.

Natriumhypochloritlösung enthält vorzugsweise auch einen kleinen Anteil eines milden Alkalis, z. B. Natriumbicarbonat oder Borax, um zur Neutralisation der während der Bleichstufe vorhandenen Säure beizutragen; die Säure kann durch das Gebilde aus dem Koagulationsbad übertragen worden sein, oder sie möge aus der sauren Waschflüssigkeit, die auf dem Gebilde haftenbleibt, bestehen, oder sie möge Säure sein, die sich als Folge der Reaktion des Natriumhypochlorits mit den im Gebilde vorhandenen Verunreinigungen gebildet hat. Wenn gewünscht, kann das Natriumhypochlorit einer Behandlungsflüssigkeit einverleibt werden, welche einen geringen Betrag eines emulgierten Öles oder eines anderen milden Appretiermittels enthält, wobei das öl und das verwendete Emulgierungsmittel unter den Bleich- und Trockenbedingungen stabil sind. Das in diesem Fall erhaltene Gebilde ist gebleicht und weich appretiert.

Die Konzentration der Natriumhypochloritlösung in der benutzten Flüssigkeit ist sehr gering; z. B. können Flüssigkeiten verwendet werden, welche von 20 bis 100 Gewichtsteile wirksames Chlor auf 1 Million Teile der Flüssigkeit enthalten. Aber dieser Anteil ist nicht entscheidend, und Flüssigkeiten, welche weniger als 20 Teile oder mehr als 100 Teile, z. B. bis zu 500 Teile hinauf, wirksames Chlor enthalten, können nach der Erfindung angewendet werden, um weiße Gebilde zu erhalten, welche nicht wesentlich verschlechtert sind.

Versuche haben gezeigt, daß es möglich ist, das Gebilde der Wirkung einer Bleichflüssigkeit zu unterwerfen, welche bedeutend stärker ist als theoretisch erforderlich wäre, um alle Verunreinigungen in dem Gebilde zu oxydieren, ohne daß das Gebilde in seiner Qualität leidet, vorausgesetzt, daß es entweder so schnell wie möglich nach der Bleichbehandiung getrocknet wird oder daß Natriumhypochlorit durch eine Waschbehandlung vor einer schnellen Trocknung teilweise entfernt wird.

In der Zeichnung sind "zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung gezeigt, welche zur Aus-

übung des neuen Verfahrens verwendet werden können. Es zeigt

Fig. ι einen Teil einer fortlaufenden Spinnmaschine, welche mit Fadenfortführungswalzen versehen ist, und

Fig. 2 einen Teil einer fortlaufenden Spinnmaschine, welche mit einem Paar Fadenfortführungswalzen ausgestattet ist.

Bei Fig. ι wird Viscose von einer Düse ι in ein

ίο Koagulationsbad 2 in einem Trog 3 ausgepreßt und bildet einen Faden 4. Dieser wird aus dem Koagulationsbad 2 durch eine Fadenfortführungswalze 5 abgezogen und läuft über sie in einer Anzahl fortlaufender Schraubenwindungen. Nachdem der Faden 4 das Ablaufende der Walze 5 erreicht hat, läuft er abwärts auf die zweite Fadenfortführungswalze 6. Aus dem Rohr 7 wird eine saure, 1% Schwefelsäure enthaltende Waschflüssigkeit auf den Faden gegeben, während er über die Oberfläche der Walze 6 läuft. Die verbrauchte Flüssigkeit wird in der Abtropfpfanne 8 gesammelt. Der Faden 4 wird dann auf die Fadenfortführungswalze 9 geleitet, auf welcher er mit warmem Wasser aus dem Rohr 10 gewaschen wird, und die verbrauchte Flüssigkeit wird in der Abtropfpfanne 11 gesammelt. Hierauf läuft der Faden 4 auf die Fadenfortführungswalze 12, auf welcher er mit einer wäßrigen Lösung behandelt wird, die aus 0,02% Natriumbicarbonat und einem Betrag von Natriumhypochlorit besteht, der 50 Teilen wirksamen Chlors auf ι Million Teile Lösung entspricht und die durch das Rohr 13 zugeführt wird, während die gebrauchte Flüssigkeit in der Abtropfpfanne 14 gesammelt wird. Der Faden 4 läuft dann auf die Fadenfortführungswalze 15, welche von innen durch Dampf erhitzt ist, so daß der längs der Walze entlang laufende Faden getrocknet und das auf ihm zurückgebliebene Bleichmittel zerstört wird. Der gebleichte, getrocknete Faden 4 wird schließlich in einer Spule auf dem Halter 16 durch eine Kappenspinnvorrichtung 17 gesammelt.

Die Fadenfortführungswalzen 5, 6, 9, 12 und 15, welche in der Zeichnung nur schematisch dargestellt sind, sind der Art, wie sie in den britischen Patentschriften 413 413 und 413 414 beschrieben sind. Jede der Walzen wird durch ein Getriebe 18 in Bewegung gesetzt.

Nach Fig. 2 wird Viscose aus einer Düse 21 in ein Koagulationsbad 22 in einem Behälter 23 ausgepreßt und bildet einen Faden 24. Dieser wird aus dem Koagulationsbad herausgezogen und läuft durch die Führung 25 auf ein Paar Fadenfortführungswalzen 26 und 27. Diese werden durch die Getriebe 28 und 29 in Bewegung gesetzt und liegen mit ihren Achsen in einem ; Winkel, so daß der Faden längs der Walzen weiterwandert. Die Walze 27 ist in einem Winkel von 3⁰ zur Waagerechten geneigt, um die entgegengerichtete Strömung der Flüssigkeiten zu unterstützen. Die Oberfläche der Walze 27 ist in die Behandlungszonen A₁ B₁ C und D und in die Grenzzonen E₁ F und G geteilt; die Grenzzonen bestehen aus Ringen von Polyäthylen oder anderem nicht benetzbarem Material.

Zu den Behandlungszonen A₁ B und C der Walze 27 werden die Flüssigkeiten durch die Zuleitungsrohre 30, 31 und 32 geleitet. Die Behandlungszone D besteht aus einer Trocknungszone. Die Walze ist im Innern durch Dampf erhitzt, um den Faden zu trocknen. Die zu der Zone A aus dem Rohr 30 zugeführte Flüssigkeit ist eine i°/oige Schwefelsäurelösung zur Vervollständigung der Regeneration der Cellulose des Fadens 24. Zu der Zone B wird Wasser aus dem Rohr 31 zugeführt. Die Natriumhypochloritlösung wird aus dem Rohr 32 auf die Zone C gebracht. Der Faden 24 läuft dann auf die Trocknungszone D. Die benutzten Flüssigkeiten aus den Zonen A₁ B und C werden gesondert in Abtropfpfannen 33, 34 bzw. 35 gesammelt; regelrechterweise bleiben die Flüssigkeiten getrennt, dank der Anwesenheit der Grenzzonen E₁ F und G von nicht benetzbarem Material. Der Faden 24 läuft nach Verlassen des Ablaufendes der Walzen 26 und 27 durch eine Führung 36 und wird als Spule auf dem Halter 37 durch die Kappenspinnvorrichtung 38 gesammelt. * :- -.-..--

Die Erfindung wird durch folgende Ausführungsbeispiele erläutert, in welchen die Teile Gewichtsprozente sind. Bei diesen Beispielen wurde die Viscosität der Cellulose durch den Standardkuprammoniumversuch bestimmt, wobei man eine 2°/oige Lösung der Cellulose in Kuprammonium verwendete. Diese Bestimmung ist beschrieben und erläutert in dem Bericht, betitelt »The Viscosity of Cellulose Solution«, herausgegeben in Großbritannien durch das Departement of Scientific and Industrial Research, 1932.

Be i s ρ i e 1 1

(a) Viscose mit" 8% Cellulose und 6,5% Ätznatron, welche auf einen Salzpunkt von 5,5 gereift war, wurde bei 50⁰ durch eine Düse mit vielen ÖSffnungen in ein Koagulationsbad ausgetrieben, welches 10% Schwefelsäure, 17% Natriumsulfat und ι % Zinksulfat enthielt, um einen Faden von 60 den und 16 Einzelfädchen zu bilden. Der aus dem Bad kommende Faden wurde durch eine Walze abgezogen, wobei er 20 cm durch das Koagulationsbad lief. Von der Walze wurde er in schraubenförmigen Windungen über eine Reihe staffeiförmig angeordneter Walzen geleitet. Auf der ersten Walze wurde der Faden mit einer wäßrigen i°/oigen Schwefelsäurelösung bei 85⁰ behandelt und auf der zweiten mit einer Bleichlösung bei 25⁰, welche aus einer wäßrigen Lösung bestand, die 0,02 % Natriumbicarbonat und einen Gehalt von Natriumhypochlorit enthielt, welcher 10 Teilen wirksamen Chlors auf ι Milliori Teile Lösung entsprach. Der Faden wurde unmittelbar auf eine dampferhitzte Trockenwalze mit no⁰ geleitet und schließlich in einer Kappenspinnvorrichtung gesammelt.

"Die beschriebene Arbeitsweise wurde hierauf viermal mit der einzigen Ausnahme wiederholt, daß die Flüssigkeitslösungen in drei Fällen (b) ~ 25, (c) 50 und (d) 100 Teile wirksames Chlor auf ι Million Teile Lösung enthielten, und im anderen Fall (e) wurde das Bleichmittel überhaupt weg-

gelassen, so daß der Faden mit 0,02 % Natriumbicarbonatlösung vor dem Trocknen gewaschen wurde.

Die Eigenschaften der erhaltenen Fäden wurden dann festgestellt, und es zeigten sich folgende Ergebnisse:

Chlorgehalt Teile pro Million	Trocken festigkeit Gramm pro Denier	Festigkeit , (feucht) Gramm pro Denier	Trocken dehnbarkeit	Dehnbarkeit (feucht)	Viscosität Lösung)	Farbe
(e) ο (a) io (b) 25 (c) 50 (d) 100	i,95 1,96 1,92 i,95 1,90	0,87 0,88 - 0,87 o,95 0,89	17,8 17,6 17,7 17.5 17.4	32,2 34.6 33,3 33,3 33,i	6,7 6,5 6,1 6,5 6,3	gelblich nicht weiß weiß weiß weiß

Die auf die Gebilde angewendeten Bleichbehandlungen hatten also wenig oder gar keinen Einfluß auf ihre Dehnungseigenschaften.

Beispiel 2

Die im Beispiel 1 angegebene Arbeitsweise wurde wiederholt, aber der erhaltene Faden hatte 200 den, 48 Einzelf ädchen, und die Mengen von Natriumhypochlorit, welche in der Bleichflüssigkeit verwendet wurden, waren so gewählt, daß auf (a) o, (b) 50, (c) 100, (d) 150, (e) 200, (f) 250, (g) 300 und¹ (h) 350 Teile wirksamen· Chlors auf 1 Million Teile der Lösung kamen.

Die Ergebnisse bei der Probe der erhaltenen Fäden waren wie folgt:

Chlorgehalt Teile pro Million	Trocken festigkeit Gramm pro Denier	Festigkeit (feucht) Gramm pro Denier	Trocken dehnbarkeit %	Dehnbarkeit (feucht) 7o	Viscosität (2%ige Lösung	Farbe
(a) 0 (b) 50 (c) 100 (d) 150 (e) 200 (f) 250 (g) 300 (h) 350	2,Ϊ3 2,l8 2,15 2,13 2,12 2,13 2,12 2,13	1,02 1,05 1,03 1,04 1,04 1,04 0,99 1,01	18,6 18,5 19,6 19.4 18,9 18,5 18,1 16,9	36,6 36,6 35,5 35,7 35,9 35,8 32,6 33,3	6,2 6,4 6,8 6,4 6,3 6,7 6,9 7,o	gelblich weiß weiß weiß gut weiß gut weiß gut weiß gut weiß

Bei diesem Beispiel hatten die Verhältnisse von wirksamem Chlor, obwohl sie im allgemeinen höher waren als die im Beispiel 1 verwendeten, keine ungünstige Wirkung auf die Dehnungseigenschaften der Gebilde.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zur Herstellung von künstlichen Fäden oder Bändern durch Verformung von Viscose in einem Eoagulationsbad unter ununterbrochener Weiterführung der Gebilde auf Walzen mit anschließender Regeneration, Waschung, Bleichung, Trocknung und Sammlung auf Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht entschwefelte Faden oder die Bänder mit einer Bleichflüssigkeit behandelt werden, welche aus einer sehr verdünnten Natriumhypochloritlösung besteht, der gegebenenfalls milde Alkalien zugesetzt werden, und dann die Gebilde vor Aufspulung getrocknet werden.

   Angezogene Druckschriften:

   Chem. Zentralblatt, 1940, I, S. 1296 (Ref. des russischen Patents 55014);

   Chem. Zentralblatt, 1940, II, S. 1528 (Ref. der USA.-Patentschriften 2187710, 2185776);

   Chem. Zentralblatt, 1938, I, S. 3559 (P helps und Schuber);

   »Textilpraxis«, 1948, S. 22 bis 25 und 51 bis 53;

   Kind, »Das Bleichen von Pflanzenfasern«, 1932, S. 139 und 240;

   deutsche Patentschriften Nr. 279993, 507413, no

   59¹¹¹¹;

   französische Patentschriften Nr. 718833, 695845;

   Chem. Zentralblatt, 1938, II, S. 227 (Ref. der USA.-Patentschrift Nr. 2113 906);

   Chem. Zentralblatt, 1934, I, S. 2063 (Ref. der deutschen Patentschrift Nr. 591 in);

   Chem. Zentralblatt, 1941, II, S. 3141 (Feintex 6, 254 bis 257);

   Chem. Zentralblatt, 1932, II, S. 2262 (Ref. der französischen Patentschrift Nr. 718 833);

   »Maltiand Textilberichte«, 1936, S. 219, 220 und 326 bis 328, »Studien über Chlorbleiche«.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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