DE932626C

DE932626C - Verfahren zur Herstellung von kuenstlichen Gebilden, wie Faeden oder Fasern, aus Polyvinylalkohol

Info

Publication number: DE932626C
Application number: DEK9375A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Tanabe; Tsukumo Tomonari
Original assignee: Kurashiki Rayon Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Rayon Co Ltd
Priority date: 1951-03-17
Filing date: 1951-03-17
Publication date: 1955-09-05

Description

Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Fäden oder Fasern, aus Polyvinylalkohol Es ist bekannt, daß Polyvinylalkoholgegenstände durch Reaktionen mit organischen Mitteln wasserunlöslich gemacht werden, beispielsweise durch Veresterung und Acetalbildung oder durch Erhitzen bei hoher Temperatur unter dem Schmelzpunkt des Polyvinylalkohols. Dadurch sind die vollständig veresterten oder acetalisierten Gegenstände wasserfest, aber nicht hitzebeständig. Andererseits sind die teilweise veresterten und acetalisierten Gegenstände und die hitzebehandelten Gegenstände hitzefest, aber nicht wasserfest, so daß sie in heißem Wasser sichtlich aufquellen oder schrumpfen. Es ist auch bekannt, Polyvinylalkoholfäden dadurch wasser- und hitzebeständig zu machen, daß die Fäden, die im Naßspinnverfahren gesponnen werden, über 5o° in Salzlösungen unter Spannung oder über 13o'° in solchem gasförmigen Mittel, wie Luft, Kohlendioxyd, Stickstoff usw., erhitzt und dann mit Aldehyd behandelt werden.
Die Erfindung besteht darin, daß man die getrockneten Gebilde in gesättigten oder überhitzten Dämpfen von organischen Flüssigkeiten, wie Alkohol (z. B. Methyl- oder Äthylalkohol) oder Wasser oder deren Mischungen in beliebigem Verhältnis erhitzt und dann in einer Lösung, die Aldehyde, wie Formaldehyd und bzw. oder Glyoxal, und einen Katalysator, wie Schwefelsäure, zum Zwecke der Acetalbildung enthält, behandelt. Hierdurch werden die Wasser- und hitzebeständigen Eigenschaften der nach dem erfindungsgemäßen .Verfahren erzeugten Fäden oder Fasern verbessert.
Vorteilhaft kann die Wärmebehandlung in Dampfmedien von organischen Flüssigkeiten gemischt mit Gasen, wie Luft, Kohlendioxyd, Stickstoff oder Wasserstoff, erfolgen. -Dadurch ist es möglich, den Anteil der Dämpfe von organischen Flüssigkeiten dem Behandlungsvorgang leicht anpassen zu können. Als Dampfmedien können auch Dämpfe von organischen Säuren, Aminen oder Amiden verwendet werden.

Wenn die Polyvinylalkoholfäden oder -fasern, welche in einer gesättigten Lösung von Natriumsulfat als Fällbad gesponnen werden, in Wasserdampf oder in Dämpfen organischer Flüssigkeiten erhitzt werden, kann man durch diese Hitzebehandlung Effekte hinsichtlich der Hitze- und Wasserbeständigkeit der Gebilde erzielen, die aus den nachfolgenden Angaben zu ersehen sind. In der Tabelle ist Luft als Behandlungsmedium zum Vergleich angegeben.

Erhitzungs- Erhitzungs- Art des Dampfmenge in D /o zeit in /o temperatur in

°C Minuten Behandlungsmediums des gesättigten Dampfes .Wasser °C

120 6o Methylalkoholdampf ioo 72

120 6o Wasserdampf ioo 68

120 6o Luft - ig

140 30 Äthylalkoholdampf go 78

140 30 Luft - - 25

16o 15 Wasserdampf 45 81

16o 15 Luft - 28

i,8o io Äthylalkoholdampf 30 85

18o 10 Luft - 39

200 5 Wasserdampf 15 83

200 5 Luft - 72

Als Erweichungstemperatur ist die Temperatur verstanden, bei der die Gebilde in Wasser auf 5 % der ursprünglichen Länge schrumpfen. Die angegebenen Erweichungstemperaturen in Wasser entsprechen dem Zustand der Fäden oder Fasern vor der Acetalbildung.

Durch die beanspruchte Arbeitsweise können die Wasser- und hitzebeständigen Eigenschaften von Polyvinylalkohol beträchtlich verbessert werden. Die Wirkung der Hitzebehandlung gemäß dem vorliegenden Verfahren ist abhängig von der Temperatur, von der Zeit der Behandlung und von der Dampfmenge. Die gleiche Wirkung der Hitzebehandlung erzielt man, wenn man bei verkürzter Behandlungszeit und verringerter Dampfmenge die Temperatur erhöht. Bei der gleichen Temperatur und Behandlungszeit hängt die Wirkung nur von der Dampfmenge ab, ohne wesentlich von der Existenz von Luft oder anderen Gasen beeinflußt zu sein. Die Behandlungszeit und die aus den organischen Flüssigkeiten oder Wasser oder deren Mischungen erzeugte Dampfmenge können innerhalb der weiten Temperaturgrenze von 5ög bis zur Erweichungstemperatur der Gebilde (225'°) gemäß der gewünschten Wirkung der Hitzebehandlung geändert werden.
Die so in Dampf organischer Flüssigkeiten oder Wasser hitzebehandelten Polyvinylalkoholfasern werden sodann mit einem Aldehyd enthaltenden Mittel behandelt. Wenn 25 bis 75 % der Hydroxy 1-gruppen des Polyvinylalkohols acetalisiert sind, kann die -Erweichungstemperatur bedeutend erhöht werden. Solche Fasern haben hochwertige Wasser- und hitzebeständige Eigenschaften, so daß sie selbst in kochendem Wasser nicht schrumpfen. Beispiel i Polyvinylalkoholfasern, welche entweder im Naß- oder Trockenspinnprozeß gesponnen und getrocknet wurden, werden in diesem Zustand oder nach dem Waschen in Eiswasser oder Alkoholen, oder ohne Trocknung, i Stunde lang bei i2o'' im gesättigten Dampf von Äthylalkohol erhitzt und sodann zur Acetalbildung in einer wäßrigen Lösung, welche 22% Schwefelsäure, Natriumsulfat und 3% Formaldehyd enthält, i Stunde lang bei 60'° behandelt und darauf in Wasser gewaschen und in heißer Luft getrocknet. Sie weisen dann eine ausgezeichnete Wasser- und Hitzebeständigkeit auf.
Beispiel e Getrocknete Polyvinylalkoholfasern werden i Stunde lang bei 14d°' in Wasserdampf von 8o % Feuchtigkeit erhitzt und in einer Lösung, die 2211/o Schwefelsäure, 27% Nätriumsulfat und 0,5 % Glyoxal enthält, i Stunde lang bei 7o'°, behandelt. Man erzielt so Fasern, die eine ausgezeichnete Wasser- und Hitzebeständigkeit haben. Solche Fasern schrumpfen i Stunde lang in kochendem Wasser nicht und haben die Erweichungstemperatur von 225'°' in der Luft.
Beispiel 3 Getrocknete Polyvinylalkoholfasern werden 15 Minuten lang bei igo'° in Wasserdampf von :2o1/9 Feuchtigkeit erhitzt und in einer Lösung, welche 22% Schwefelsäure und 27% Natriumsulfat, 5 % Glyoxal und 1% Formaldehyd enthält, i Stunde lang bei 70'°, behandelt. Dabei werden Fasern erzeugt, die eine ausgezeichnete Wasser-und Hitzebeständigkeit besitzen.
Beispiel q.
Getrocknete Polyvinylalkoholfasern werden 30 Minuten lang bei 14o'°; in dem Äthylalkoholdampf von 8o % der Menge in gesättigtem Zustand erhitzt und in einer Lösung, welche 221/o Schwefelsäure, 271/o Natriumsulfat und 3'/o Formaldehyd. enthält, i Stunde lang bei 60'" behandelt und dann, nach dem Waschen in Wasser und Schneiden in Längen von etwa 76 mm, wieder i Stunde lang bei 80'°! in der Lösung von 2o % Formaldehyd behandelt. Man stellt so Fasern her, die ausgezeichnete Wasser- und Hitzebeständigkeit aufweisen und gute Färbeigenschaften besitzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Fäden oder Fasern, aus Polyvinylalkohol mit verbesserter Wasser-und Hitzebeständigkeit, dadurch gekennzeichnet, daB . man die getrockneten Gebilde einer Behandlung mit gesättigten oder überhitzten Dämpfen von organischen Flüssigkeiten, wie Alkohol (z. B. Methyl- oder Äthylalkohol), oder Wasser oder deren Mischungen in beliebigem Verhältnis, unterwirft und dann in einer Lösung, die Aldehyde, wie Formaldehyd und bzw. oder Glyoxal, und einen Katalysator, wie Schwefelsäure, zum Zwecke der Acetalbildung enthält, behandelt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in erhitzten Dampfmedien von organischen Flüssigkeiten gemischt mit Gasen, wie Luft, Kohlendioxyd, Stickstoff oder Wasserstoff, erfolgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daB Dampfmedien von organischen Säuren, Aminen oder Amiden verwendet werden.