DEP0009618DA - Verfahren zur Erhöhung der Reißfestigkeit von künstlichen Gebilden, die aus Viscose hergestellt sind - Google Patents

Description

Es ist bekannt, dass Viscose zur Verbesserung der spinntechnischen Eigenschaften oberflächenaktive, in der alkalischen Lösung klarlösliche Produkte wie sulfonierte Öle oder Salze bestimmter alkylierter aromatischer Sulfosäuren zuzusetzen. Man hat festgestellt, dass derartige Zusätze die Oberflächenspannungen der Viscose herabsetzen und gestatten, die Viscose aus feinen Düsen mit größerer Abzugsgeschwindigkeit zu verspinnen und während des Koagulierens im Spinnbad stärker zu verstrecken, als es bei einer Viscose ohne Zusatz möglich ist. Je nach der Art des oberflächenaktiven Stoffes kann man durch derartige Zusätze auch Gebilde von erhöhter Reißfestigkeit erhalten.

Für Spezialzwecke, vor allem für die Herstellung von Reifencordseide, wird verlangt, dass die Reißfestigkeit der Kunstseide um mindestens 12-15% erhöht wird.

Von den bisher als Viscosezusatzprodukten vorgeschlagenen Verbindungen haben sich aus der Reihe der sulfonierten Öle nur bestimmte Rizinusölsulfate von der Art der Türkischrotöle als geeignet erwiesen, um die genannte Erhöhung der Reißfestigkeit erzielen zu lassen. Die Anforderungen, die an ein für diesen Zweck geeignetes Rizinusölsulfonat, vor allem hinsichtlich der Einhaltung des günstigsten Sulfonierungsgrades, gestellt werden, sind sehr hoch. Ist der Sulfonierungsgrad zu niedrig, so löst sich das Produkt nicht klar in der Viscose und ist daher unbrauchbar. Liegt der Sulfonierungsgrad zu hoch, so ergibt das Produkt nicht die gewünschte Reißfestigkeitserhöhung. Infolge der Verschiedenheit des Ausgangsmaterials ist es vielfach mit großen Schwierigkeiten verbunden, den jeweils günstigsten Sulfonierungsgrad zu finden.

Es wurde gefunden, dass die verlangte Erhöhung der Reißfestigkeit nur dann erreicht wird, wenn man der Viscose solche darin klar lösliche Gemische zusetzt, die die Oberflächenspannung der Viscose um 55 und mehr Prozent herabsetzen und die aus in der Viscose allein nicht löslichen stark oberflächenaktiven Verbindungen und geringen zur Erzielung der Viscoselöslichkeit gerade ausreichenden Mengen Lösungsvermittler bestehen.

Von den bisher als Viscosezusatzöle vorgeschlagenen, in der Viscose klar löslichen kapillaraktiven Produkten ergibt keines, abgesehen von den genannten Türkischrotölen, die zur Erzielung der verlangten Reißfestigkeitserhöhung erforderliche Verminderung der Oberflächenspannung der Viscose. Dies gilt auch für die in verschiedenen Patentschriften vorgeschlagenen, in der Viscose löslichen alkylierten naphtalin-sulfosauren Salzen, wie isopropylnaphtalinmonosulfosaures Natrium oder dialkylnaphtalin-di- oder trisulfosauren Salze, wie dibutyl- oder diisopropylnaphtalinmonosulfosaures Natrium konnten nach den früher vorgeschlagenen Verfahren als Viscosezusatzprodukte nicht verwendet werden, da sie in der Viscose ausflocken.

Die für das vorliegende Verfahren geeigneten, stark oberflächenaktiven, in der Viscose allein nicht löslichen Stoffe können folgenden Verbindungsklassen angehören:

a) Carbonsäureseifen

Von diesen kommt in erster Linie die Rizinusölseife infrage, die allein der Viscose zugesetzt, sich nur trüb löst und nach einiger Zeit zu einer Gallerte erstarrt. In Verbindung mit Lösungsvermittlern kann sie in der Viscose klar löslich erhalten werden. Gegenüber dem Zusatz von sulfoniertem Rizinusöl bietet die Anwendung eines Gemisches von Rizinusölseife und Lösungsvermittler erhebliche technische Vorteile: im Gegensatz zu den Türkischrotölen, die bei Zusatz zur Viscose zunächst trübe Lösungen ergeben, die erst nach längerem Stehen klar werden, lösen sich die Gemische mit Rizinusölseife von vornherein klar und zeigen auch nach längerem Stehen noch eine deutliche Überlegenheit in ihrer klärenden Wirkung auf die Viscose. Auch hinsichtlich Oberflächenaktivität und Verbesserung des spinntechnischen Verhaltens der Viscose zeigen die Seifengemische deutliche Vorteile gegenüber einem entsprechenden Rizinusölsulfonat. Auch ist es bei verschiedenartiger Qualität des Rizinusöls viel einfacher, durch entsprechende Abänderung des Mischungsrezeptes für das Gemisch von Rizinusölseife und Lösungsvermittler ein Produkt von optimalen Eigenschaften zu erhalten, als durch Abänderung der Sulfonierungsbedingungen.

b) Salze der ester- oder amidartigen Kondensationsprodukte von Fett-, Harz- oder Naphtensäuren mit Verbindung von Typus HO-R-SO(sub)3H-HO-R-CooH,

(R(sub)1.NH)(sub)1-2-R-SO(sub)3H oder (R(sub)1NH)(sub)1-2-R-COOH, worin R einen beliebigen organischen Rest und R(sub)1 Wasserstoff oder einen kurzen aliphatischen

Rest bedeutet.

c) Sulfonate mit nicht endständiger Sulfogruppe von Fett-, Harz- oder Naphthensäuren,deren Carboxylgruppe mit organischen, keine Sulfogruppe enthaltenden Verbindungen verestert oder amidiert ist.

d) Salze der Schwefelsäureester von hochmolekularen, primären oder sekundären Alkoholen.

e) Salz alkylierter aromatischer Sulfosäuren.

f) Verschiedenartige Verbindungen, die Oxy- oder Aethergruppen als wasserlöslich machende Komponenten und mindestens eine aliphatische Kette, aber keine Sulfo- oder Carboxylgruppen enthalten, wie alkylierte Phenole und hydroaromatische Alkohole, Aetheralkohole oder Alkylolamine.

Diejenigen Vertreter der vorstehend gekennzeichneten Verbindungsklassen, die aufgrund ihres niedrigen Molekulargewichtes oder der Anhäufung von Gruppen im Molekül, die Affinität zu Wasser haben, und die schon ohne Zusatz von Lösungsvermittler in der Viscose klar löslich sind, werden für das vorliegende Verfahren nicht beansprucht

Als Lösungsvermittler kommen für das Verfahren der vorliegenden Erfindung folgende Verbindungen in Betracht:

a') Kondensationsprodukte von Alkoholen mit mindestens 8 C-Atomen mit Aethylenoxyd, die soweit kondensiert sind, dass Verbindungen entstehen, die in VIscose klar löslich sind.

b') Kondensationsprodukte von Eiweißabbauprodukten mit hochmolekularen Fettsäuren.

c') Kondensationsprodukte von Fettsäuren mit den Disulfosäuren von aromatischen Kohlenwasserstoffen oder aromatischen Mono- oder o-Diaminen.

d') Phenole.

e') Disulfonate hochmolekularer aliphatischer Di- oder Polyalkohole oder Disulfonate ungesättigter hochmolekularer einwertiger Alkohole.

f') Schwefelsäureester mit nicht endständig sitzender Sulfogruppe des Oleylmethyl- oder äthylesters mit einem Sulfonierungsgrad von über 30.

g') Schwefelsäureester mit nicht endständig sitzenden Sulfogruppe von ungesättigter gegebenenfalls auch Hydroxylgruppen enthaltenden Fettsäuren oder Fetten mit einem Sulfonierungsgrad von über 90°.

h') Verschiedenartige Schutzkolloide, wie Eiweißabbauprodukte, Sulfitablauge, Pektin, Polyacrylsäure oder Polyvinylalkohol.

Für das Verfahren der vorliegenden Erfindung werden von den oben gekennzeichneten, in der Viscose klar löslichen Verbindungen nur solche als Lösungsvermittler beansprucht, die allein angewandt nicht ausreichen, um bei Zusatz von weniger als 5 g pro Liter zur Viscose die Oberflächenspannung derselben um mehr als 55% herabzusetzen.

Jeder Vertreter der genannten kapillaraktiven Stoffe kann mit den verschiedenen genannten Lösungsvermittlern kombiniert werden, wie umgekehrt auch jeder Lösungsvermittler mit den verschiedenartigen kapillaraktiven Stoffen gemeinsam verwandt werden kann. Die Zahl der geeigneten Mischungen ist demzufolge sehr groß, und es kann je nach dem gewünschten Effekt, der Rohstofflage und den Preisverhältnissen auf die eine oder andere Kombination zurückgegriffen werden.

Beispiel 1

Einer Viscose, die 7,5% Natriumhydroxyd und 8% Cellulose enthält, werden pro Liter 2 g eines Mischproduktes aus 65 Gewichtsteilen Natriumrizinoleat und 35 Gewichtsteilen des Kondensationsproduktes von Octadecylalkohol mit Aethylenoxyd vom Typ <Formel> zugesetzt. Das in der Viscose klar lösliche Mischprodukt vermindert die Oberflächenspannung der Viscose um 60,5%. Das als Lösungsvermittler verwandte Aethylenoxyd-Kondensationsprodukt vermindert bei alleiniger Verwendung die Oberflächenspannung bei Zusatz von 2 g pro Liter nur um 30,5%. Das Natriumrizinoleat allein ist in der Viscose nicht löslich.

Beispiel 2

Zu der Viscose gemäß Beispiel 1 gibt man 2 g pro Liter einer Mischung aus 60 Gewichtsteilen Natriumrizinoleat und 40 Gesichtsteile des Natriumsalzes des Schwefelsäureesters mit nicht end- ständig sitzender Sulfogruppe des Oleins mit einem Sulfonierungsgrad von 92. Im Gegensatz zu einem Rizinusölsulfonat von gleichem Sulfonierungsgrad löst sich das Mischprodukt von vornherein klar in der Viscose und hat auch im Endeffekt eine stärker klärende Wirkung auf die Viscose als das Rizinusölsulfonat. Die Oberflächenspannung der Viscose wird durch das Mischprodukt von 62,5% gegenüber 60,5% bei einem entsprechenden Rizinusölsulfonat herabgesetzt. Auch spinntechnisch verhält sich das Mischprodukt entsprechend günstiger. Das Natriumsalz des als Lösungsvermittler verwandten Schwefelsäureesters mit nicht endständig sitzender Sulfogruppe des Oleins vom Sulfidierungsgrad 92 erniedrigt bei Alleinverwendung bei einem Zusatz von 2 g pro Liter die Oberflächenspannung der Viscose nur um 41%.

Beispiel 3

Zu der Viscose gemäß Beispiel 1 gibt man 2 g pro Liter einer Mischung aus 90 Gewichtsteilen des Natriumsalzes des amidartigen Kondensationsproduktes aus Abietinsäure und Sarkosin und 10 Gewichtsteilen des Natriumsalzes der Heptadecylbenzimidazoldisulfosäure. Die Mischung löst sich klar in der Viscose und erniedrigt die Oberflächenspannung derselben um 61%. Das Natriumsalz der Heptadecylbenzimidazoldisulfosäure allein erniedrigt bei Zusatz von 2 g pro Liter die Oberflächenspannung der Viscose nur um 31%. Das Kondensationsprodukt aus Abietinsäure und Sarkosin allein angewandt, ergibt eine trübe, schlecht filtrierbare Viscose.

Beispiel 4

Zu der Viscose gemäß Beispiel 1 gibt man pro Liter 2 g einer Mischung aus 60 Gewichtsteilen des Natriumsalzes der Diisopropylnaphtalinsulfosäure und 40 Gewichtsteilen des Schwefelsäureesters mit nicht eigenständig sitzender Sulfogruppe des Oleylmethylesters mit einem Sulfonierungsgrad von 34. Man erhält eine klare Viscose mit einer um 62% verminderten Oberflächenspannung. Das Estersulfonat allein ergibt bei Zusatz von 2 g pro Liter nur eine Verminderung der Oberflächenspannung der Viscose um 44%. Das Natriumsalz der Diisopropylnaphtalinsulfosäure ist allein in der Viscose nicht löslich.

Claims (1)

1. Verfahren zur Erhöhung der Reißfestigkeit von künstlichen Gebilden, die aus Viscose hergestellt sind, wobei der zu verformenden Lösung oberflächenaktive Stoffe zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass man der Viscose weniger als 5 g eines Gemisches einverleibt, das zusammengesetzt ist aus

   a) Carbonsäureseifen oder

   b) Salzen der ester- oder amidartigen Kondensationsprodukte von Fett-, Harz- oder Naphtensäuren mit Verbindungen vom Typus HO-R-SO(sub)3H-HO-R-COOH,

   (R(sub)1N.H)(sub)1-2 -R-SO(sub)3H oder (R(sub)1N.H.)(sub)1-2 -R-COOH, worin R einen beliebigen organischen Rest und R(sub)1 Wasserstoff oder einen kurzen aliphatischen Rest bedeutet, oder

   c) Sulfonaten mit nicht endständig sitzender Sulfogruppe von Fett-, Harz- oder Naphtensäuren, deren Carboxylgruppe mit organischen, keine Sulfogruppe enthaltenden Verbindungen verestert oder amidiert ist, oder

   d) Salzen der Schwefelsäureester von hochmolekularen, primären oder sekundären Alkoholen oder

   e) Salzen alkylierter aromatischer Sulfosäuren oder

   f) Verbindungen, die Oxy- oder Aethergruppen als wasserlöslich machende Komponenten und mindestens eine aliphatische Kette, aber keine Sulfo- oder Carboxylgruppen enthalten, wie alkylierte Phenole, hydroaromatische Alkohole, Aetheralkohole oder Alkylolamine,

   und aus geringen Mengen von

   a') Kondensationsprodukten von Alkoholen mit mindestens 8 C-Atomen mit Aethylenoxyd, die soweit kondensiert sind, dass Verbindungen entstehen, die in Viscose klar löslich sind, oder

   b') Kondensationsprodukten von Eiweißabbauprodukten mit hochmolekularen Fettsäuren oder

   c') Kondensationsprodukten von Fettsäuren mit den Disulfosäuren von aromatischen Kohlenwasserstoffen oder aromatischen Mono- oder c-Diaminen oder

   d') Phenolen oder e') Disulfonaten hochmolekularer aliphatischer Di- oder Polyalkohole oder Disulfonaten ungesättigter hochmolekularer einwertiger Alkohole oder

   f') Schwefelsäureester mit nicht endständig sitzender Sulfogruppe des Oleylmethyl- oder Äthylesters mit einem Sulfonierungsgrad von über 30 oder

   g') Schwefelsäureester mit nicht endständig sitzender Sulfogruppe von ungesättigten, gegebenenfalls auch Hydroxylgruppen enthaltenden Fettsäuren oder Fetten mit einem Sulfonierungsgrad von über 90 oder

   h') Schutzkolloiden, wie Eiweißabbauprodukten, Sulfitablauge, Pektin, Polyacrylsäure oder Polyvinylalkohol.