DE953341C - Verfahren zur Herstellung einer fuer die Kunstfasererzeugung geeigneten Viskose - Google Patents

Verfahren zur Herstellung einer fuer die Kunstfasererzeugung geeigneten Viskose

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DE953341C
DE953341C DEP3167A DEP0003167A DE953341C DE 953341 C DE953341 C DE 953341C DE P3167 A DEP3167 A DE P3167A DE P0003167 A DEP0003167 A DE P0003167A DE 953341 C DE953341 C DE 953341C
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DE
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cellulose
alkali
viscose
sulfidation
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DEP3167A
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English (en)
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Dr Werner Matthaes
Dr Erich Torke
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Phrix Werke AG
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Phrix Werke AG
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D01F2/06Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof from viscose
    • D01F2/08Composition of the spinning solution or the bath

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  • Artificial Filaments (AREA)

Description

(WiGBI. S. 175)
AUSGEGEBEN AM 29. NOVEMBER 1956
P 3167 IVb 1120
geeigneten Viskose
Bei den bisher in der Technik üblichen Verfahren . zur Herstellung von Cellulosexanthogenat, das zu auf Kunstfasern und Filme verarbeitbarer Viskose gelöst wird, geht man so vor, daß der Zellstoff mit einer i6- bis 26°/oigen Natronlauge im Überschuß alkalisiert und die entstandene Alkalicellulose danach auf einen Cellulosegehalt von über 25% Alphacellulose, beispielsweise auf einen Gehalt von 28 bis 30%, abgepreßt wird. Die abgepreßte Alkalicellulose wird dann nach einer üblichen Vorreife in der Sulfidiertrommel oder im Xanthatkneter sulfidiert und anschließend zu einer Spinnlösung der gewünschten Konzentration durch Zugabe der erforderlichen Menge an Lauge und Wasser gelöst, wobei für das Sulfidieren und Lösen des entstandenen Xanthogenates zur Spinnlösung 5 bis 6 Stunden benötigt werden.
Es ist auch bereits bekannt, Cellulosexanthogenate aus einer vorgereiften Alkalicellulose herzustellen, die beispielsweise 19,2% Cellulose enthält. Nach diesem Verfahren wurden jedoch nur Viskosen mit anomalem Alkaligehalt (von etwa 8,5% NaOH und 7 °/0 Cellulose, also mit einem Alkaliverhältnis über 1) erzielt.
Es ist des weiteren ein Verfahren bekannt, bei dem ohne Laugenüberschuß alkalisiert wird. Bei diesem Verfahren wird eine nicht vorgereifte Alkalicellulose ' der Sulfidierung unterworfen und die Sulfidierung
mit einem großen Überschuß an Schwefelkohlenstoff (65%) durchgeführt, wobei Viskosen von anomal niedrigem Cellulosegehalt (4%) erhalten werden, die für die Verspinnung nicht geeignet sind. Bei einem weiteren bekannten Verfahren werden niederpolymere Zellstoffe bei der Alkalisierung eingesetzt, die bei Temperaturen von 10 bis 120 erfolgt. Dabei werden ebenfalls Viskosen von niederem Cellulosegehalt bei höherem Alkaliverhältnis erhalten (z.B. 6% AlphaceUulose, 8% NaOH).
Nach einer anderen bekannten Arbeitsweise wird
zunächst aus Cellulose und Ätznatronlösung ein Brei hergestellt, der etwa 6 bis io°/0 Cellulose und etwa 6 bis 10% NaOH enthalten soll und der dann erst mit Schwefelkohlenstoff sulfidiert wird.
Nach einem weiteren Vorschlag wird eine durch Behandlung mit Oxydationsmitteln in alkalischer Lösung sehr stark abgebaute Cellulose mit einer außerordentlich geringen Lösungsviskosität mit Ätznatronlösung fein vermählen und die salbenförmige Masse dann mit der üblichen Schwefelkohlenstoffmenge sulfidiert, wobei es zur Erreichung einer vollständigen Xanthogenierung einer Sulfidierdauer von 3 Stunden bedarf.
Ferner ist ein Viskoseherstellungsverfahren bekannt, nach welchem durch Heißalkalisierung eine Alkalicellulose hergestellt wird, die 2 Stunden lang sulfidiert werden muß, um die Umsetzung in Xanthogenat zu erreichen. Dieses Verfahren führt zu einer Viskose mit einem Alkaliverhältnis von 1.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung einer für die Kunstfasererzeugung geeigneten Viskose von normalem Alkali- und Cellulosegehalt mit einem Alkaliverhältnis unter 1. Dieses Verfahren besteht darin, daß eine mit der berechneten Menge einer 16- bis 26°/oigen Natronlauge ohne Abpressen hergestellte vorgereifte Alkalicellulose mit einem Cellulosegehalt von 20% oder etwas unter 20% zunächst ohne Zusatz von Löselauge und Lösewasser der Sulfidierung unterworfen und innerhalb von 40 bis 90 Minuten nach Sulfidierbeginn durch Zufügen der zum Lösen des Xanthogenates erforderlichen Menge an Löseflüssigkeit in faserfreie Viskose übergeführt wird.
Die Alkalisierung der mit der berechneten, etwa das Drei- bis Vierfache der eingesetzten Zellstoffmenge betragenden Alkalimenge versetzten Cellulose erfolgt vorteilhaft bei Temperaturen über 150. Zur Vergleichmäßigung der Alkalisierung kann es zweckmäßig sein, ein geeignetes Netzmittel, z. B. ein sulfoniertes Rizinusöl (etwa 6 ccm/kg Zellstoff), zuzusetzen. Da erfindungsgemäß ohne Laugenüberschuß und daher ohne Abpressen der Alkalicellulose gearbeitet, die Hemicellulose aus dieser also nicht entfernt wird, kann es zweckmäßig sein, einen alphareichen Zellstoff oder Linters einzusetzen. Die Vorreife der Alkalicellulose wird in üblicher Weise an der Luft, zweckmäßig in einem temperierten Reiferaum, vorgenommen, wobei durch Erhöhung der Temperatur der Alkalisierlauge und des Reiferaumes die Vorreifezeit entsprechend abgekürzt werden kann. Es ist auch möglich, in bekannter Weise mittels geeigneter Zusatzstoffe, z. B. Schwefehiatrium, Natriumhydrosulfit, Glucose, Persulfat oder anderer Persalze oder Superoxyde, die Vorreife noch mehr abzukürzen.
Die Sulfidierung der vorgereiften Alkalicellulose erfolgt bevorzugt bei 20 bis 400, zweckmäßig zwischen 26 und 31°. Es ist natürlich auch möglich, einen niederpolymeren Zellstoff von einem Polymerisationsgrad unter 450, beispielsweise von einem Polymerisationsgrad von 350, einzusetzen. In diesem Fall kann eine Vorreife der Alkalicellulose in Wegfall kommen. Die bei der Sulfidierung eingesetzte Menge an Schwefelkohlenstoff liegt unter 40 %, in der Regel zwischen 30 und 35%.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Sulfidierung und den Löseprozeß auf einen Bruch- · teil der für diese Arbeitsgänge bisher erforderlich gewesenen Zeit herabzusetzen, und führt dabei trotzdem zu Viskosen von normalem Cellulose- und Alkaligehalt und normaler Viskosität mit einem Alkaliverhältnis unter 1, wobei mit der üblichen Schwefelkohlenstoffmenge gearbeitet werden kann. Die einen Cellulosegehalt von 20% oder etwas weniger aufweisende Alkalicellulose, wie sie bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet wird, stellt ein genügend trockenes Material dar, das ohne jede mechanische Zerkleinerung in der üblichen Weise mit Schwefelkohlenstoff sulfidiert werden kann und sich hierbei innerhalb einer Zeit von 40 bis 90 Minuten vollständig zu Xanthogenat umsetzen läßt, das sich zufolge seiner gleichmäßigen Sulfidierung ebenfalls innerhalb sehr kurzer Frist vollständig homogen lösen läßt. Für die gesamte Viskoseherstellung einschließlich der Alkalisierung werden bei Einhaltung der erfindungsgemäßen Arbeitsweise nur I1Z2 bis 2 Stunden benötigt. Diese bisher nicht erreichte Beschleunigung des Viskoseherstellungsprozesses gelingt eben durch die besondere Arbeitsweise gemäß der Erfindung, nach welcher in einem Arbeitsgang im sogenannten Eintopfverfahren eine spezielle Alkalicellulose mit verhältnismäßig geringem Cellulosegehalt ohne Abpressen hergestellt und ohne Zusatz von Löseflüssigkeit, also trocken sulfidiert und das Xanthogenat dann gelöst wird, wobei sich Sulfidierung und Lösung im Laufe der oben angegebenen kurzen Zeit von 40 bis 90 Minuten, von Beginn der Sulfidierung an gerechnet, beenden lassen und nach dieser Zeit schon die spinnfertige Viskose vorliegt. Dies wird ohne Anwendung übermäßiger Natronlaugemengen unter Erzielung einer normalen Viskose, deren Cellulosegehalt höher als der Alkaligehalt ist, erreicht.
Beispiel 1
ι kg eines normalen Kunstseiden-Fichtensulfit-Zellstoffes (Alphacellulosegehalt 88,5%, Polymerisationsgrad 800) wird in einem Zerfaserer mit 3200 ecm Natronlauge (240 g/l, 34°) alkalisiert und die zerfaserte Alkalicellulose 17 Stunden bei 340 vorgereift. Nach Herabkühlen auf 27° wird mit 270 ecm Schwefelkohlenstoff sulfidiert und nach 50 Minuten Sulfidierdauer, wobei man die Temperatur auf 310 steigen läßt, in 15 Minuten mit 5300 ecm kaltem Wasser zu einer Viskose gelöst, die neben 8°/0 Cellulose
1J0I0 NaOH enthält und eine Viskosität von 25 Sekunden und einen Filterwert von KW 46 aufweist.
Beispiel 2
ι kg trockenzerfaserter Kunstseiden-Fichtensulfit-Zellstoff (88,5% Alphacellulose, Polymerisationsgrad 800) wird in einem Kneter mit 3200 ecm Natronlauge (240 g/l, 150) unter Zugabe von 6 ecm sulfiertem Rizinusöl 15 Minuten alkalisiert. Nach Berieseln mit 30 g in 100 ecm Wasser gelöstem Ammoniumpersulfat wird die Masse 1 Stunde durchgeknetet, wobei die Temperatur auf 340 ansteigt. Sie wird auf 27° heruntergekühlt und unter Zugabe von 270 ecm Schwefelkohlenstoff 50 Minuten sulfidiert. Man läßt dabei die Temperatur gegen Ende der Sulfidierung auf 310 ansteigen. Die sulfidierte Masse wird mit 5360 ecm Wasser von io° in 15 Minuten zu einer Viskose von 8°/0 Cellulose neben 7% NaOH gelöst. Die Viskose hat eine Viskosität von 30 Sekunden und einen Filterwert von KW 50.
Beispiel 3
ι kg trockenzerfaserter Kunstseiden-Fichtensulfit-Zellstoff, wie im Beispiel 2 angegeben, wird in einem Kneter mit 3200 ecm Natronlauge, in der 40 g Schwefelnatrium, als wasserfreies Salz gerechnet, gelöst sind, bei 15° 15 Minuten alkalisiert und weitere 15 Minuten bei 30° durchgeknetet. Unter weiterem Durchkneten wird durch Zugabe von 270 ecm Schwefelkohlenstoff 50 Minuten sulfidiert und die sulfidierte Masse mit 5360 ecm Wasser von io° in 10 Minuten zu einer Viskose gelöst, die 8°/0 Cellulose neben 7% NaOH enthält. Die Viskose hat eine Viskosität von 35 Sekunden und einen KW von 75.
Beispiel 4
ι kg Buchensulfitzellstoff (88% Alphacellulose, Polymerisationsgrad 800) wird 15 Minuten mit ecm Natronlauge, die neben 240 g NaOH im Liter 35 g Ammoniumpersulfat enthält, durchgeknetet und nach weiteren 15 Minuten Durchkneten 35 Minuten bei 28 bis 310 sulfidiert und durch Zugabe von 5360 ecm Wasser von 10° in 10 Minuten zu einer Viskose gelöst, die neben 8% Cellulose 7% NaOH enthält. Die Viskose hat eine Viskosität von 30 Sekunden und einen KW von 60.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Herstellung einer für die Kunstfasererzeugung geeigneten Viskose von normalem Alkali- und Cellulosegehalt mit einem Alkaliverhältnis unter 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der berechneten Menge einer 16- bis 26°/oigen Natronlauge ohne Abpressen hergestellte vorgereifte Alkalicellulose mit einem Cellulosegehalt von 20% oder etwas unter 20% zunächst ohne Zusatz von Löselauge und Lösewasser der Sulfidierung unterworfen und innerhalb von 40 bis 90 Minuten nach Sulfidierbeginn durch Zufügen der zum Lösen des Xanthogenates erforderlichen Menge an Löseflüssigkeit in faserfreie Viskose übergeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfidierung bei 20 bis 400, vorzugsweise bei 26 bis 310, erfolgt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 328 035, 439 844; britische Patentschriften Nr. 456 841, 493 696;
USA.-Patentschriften Nr. 2 068 631, 2 117 037;
französische Patentschriften Nr. 685 911, 705 917,
534. 876135;
Dissertation Max König, Beiträge zur Kenntnis
des Viskoseprozesses, 1931, S. 10 und 35.
1 609 695 11.
DEP3167A 1948-10-02 1948-10-02 Verfahren zur Herstellung einer fuer die Kunstfasererzeugung geeigneten Viskose Expired DE953341C (de)

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