DEV0000431MA

DEV0000431MA - Process for the production of high-strength viscose threads

Info

Publication number: DEV0000431MA
Authority: DE
Inventors: Johann Joseph Dr. Zürich Stöckly
Original assignee: Vereinigte Glanzstoff-Fabriken AG, Wuppertal
Publication date: 1951-04-19

Description

Es ist bekannt, hochfeste Viscosefäden, wie Kunstseide und Zellwolle, dadurch herzustellen, dass man Viscose in stark säurehaltigen sogenannten plastifizierenden Spinnbädern verspinnt und hierbei den entstehenden Faden stark verstreckt. Als Spinnbäder verwendet man vorzugsweise Schwefelsäurebäder von 50 oder 55% Mindestgehalt an H(sub)2SO(sub)4, je nach dem Alkaligehalt und den sonstigen Eigenschaften der Viscose. Zumeist pflegt man aber nicht an den unteren Grenzen zu arbeiten, sondern bei 60 bis 70% Schwefelsäuregehalt, also bei einem Verhältnis Schwefelsäure/Wasser = 1,5 und darüber. Es ist weiter bekannt geworden, dass man den Bädern auch gewissen Mengen an Salzen, wie Natriumsulfat oder Ammoniumsulfat, zugeben kann. Im Falle der Verwendung von erheblichen Salzmengen kann der prozentuelle Gehalt an Schwefelsäure u.U. etwa gesenkt werden, ohne dass die erforderliche plastifizierende Wirkung des Bades verloren geht, offenbar weil das Verhältnis von Schwefelsäure zu Wasser im Gemisch immer noch ein verhältnismässig hohe bzw. günstiges Bleibt und zumal das Ammoniumsulfat den Fadenbildungsprozess noch in besonderer und bekannter Art unterstützt. Die mit solchen hoch schwefelsäurehaltigen Spinnbädern frisch erzeugten Fäden zeigen, spannungslos in Wasser gebracht, ein grosses Schrumpfungsvermögen. Werden die Fäden aber unter Spannung stehend mit Wasser oder verdünnten wässrigen Lösungen von der starken Säure befreit bzw. sogen. abgeschreckt, so bewahren sie bekanntlich die Orientierung und erweisen sich als ausserordentlich fest nach der Fertigstellung, während die Dehnungswerte verhältnismässig gering ausfallen. Die Erzeugnisse zeigen auch eine eigentümliche Oberflächenrauhigkeit sind sich einem verhältnismässig frühzeitigen Verschleiss infolge geringer Scheuerfestigkeit unterworfen.It is known that high-strength viscose threads, such as rayon and rayon, can be produced by spinning viscose in so-called plasticizing spinning baths with a high concentration of acid and thereby strongly stretching the resulting thread. The spinning baths used are preferably sulfuric acid baths with a minimum content of 50 or 55% of H (sub) 2SO (sub) 4, depending on the alkali content and the other properties of the viscose. In most cases, however, one does not work on the lower limits, but rather with 60 to 70% sulfuric acid content, i.e. with a sulfuric acid / water ratio of 1.5 and above. It has also become known that certain amounts of salts, such as sodium sulfate or ammonium sulfate, can also be added to the baths. If large amounts of salt are used, the percentage content of sulfuric acid can possibly be reduced without the necessary plasticizing effect of the bath being lost, apparently because the ratio of sulfuric acid to water in the mixture is still relatively high or favorable, and especially so the ammonium sulfate supports the thread formation process in a special and well-known way. The threads freshly produced with such high-sulfuric acid spinning baths show, when placed in the water without tension, a great capacity for shrinking. But if the threads are under tension with water or dilute aqueous solutions freed from the strong acid or soaked. deterred, it is well known that they retain their orientation and prove to be extraordinarily strong after completion, while the elongation values are relatively low. The products also show a peculiar surface roughness and are subject to relatively early wear as a result of their low abrasion resistance.

Eingehende Versuche haben nun ergeben, dass die verhältnismässig grosse Fadenrauhigkeit und geringe Scheuerfestigkeit ihre Ur- sache zum grossen Teil in dem plötzlichen Übergang des Fadens aus dem plasmolytischen Zustand, während welchem er von dem starken Schwefelsäurebad oder Schwefelsäure-Salzbad umgeben ist, in den gequollenen Zustand, während welchem er von Wasser oder doch mehr oder minder verdünnter Schwefelsäure-Salzlösung in Gestalt des Abschreckbades umgeben ist, haben muss und dass hierbei die Fadenoberfläche in schädlicher Weise verändert wird. Eine Abschreckung der mitgeschleppten hochprozentigen Spinnbadsäure muss aber in kürzester Frist, meist innerhalb von Sekunden, nach der Fadenbildung vorgenommen werden, weil sonst der Faden, im Gegensatz zum gewöhnlichen Viscosespinnverfahren, von der starken Säure angegriffen würde.In-depth tests have now shown that the relatively high thread roughness and low abrasion resistance are their original This is largely due to the sudden transition of the thread from the plasmolytic state, during which it is surrounded by the strong sulfuric acid bath or sulfuric acid salt bath, to the swollen state, during which it is shaped by water or at least more or less dilute sulfuric acid salt solution of the quenching bath is surrounded, must have and that the thread surface is thereby changed in a harmful way. However, the entrained high-percentage spinning bath acid must be deterred as quickly as possible, usually within seconds, after the thread formation, because otherwise the thread would be attacked by the strong acid, in contrast to the usual viscose spinning process.

Erfindungsgemäss wird nun ein ausgleichender Übergang zwischen dem eigentlichen Spinnbad und dem Abschreckbad geschaffen. Als Abschreckbad wird bekanntlich, wenn nicht reines Wasser, so doch eine verhältnismässig verdünnte Säure oder säure- und salzhaltige Lösung verwendet, welche die spezifische Wirkung der vom Faden mitgebrachten konzentrierten Schwefelsäure unterbricht und eine solche Verdünnung gewährleistet, dass der Faden dann ohne weiteres in die Zentrifuge einlaufen gelassen oder aufgespult werden kann. Das Abschreckbad in Form einer verdünnten wässerigen Lösung äussert sich auf den frischgesponnenen durch die konzentrierte Spinnsäure geführten Faden in stark quellenden Eigenschaften.According to the invention, a compensating transition is now created between the actual spinning bath and the quenching bath. As is well known, the quenching bath used is, if not pure water, then at least a relatively dilute acid or acid and salt solution, which interrupts the specific effect of the concentrated sulfuric acid brought by the thread and ensures that the thread is diluted in such a way that the thread is then easily passed into the centrifuge can be run in or wound up. The quenching bath in the form of a dilute aqueous solution manifests itself in strongly swelling properties on the freshly spun thread, which is guided through the concentrated spinning acid.

Der ausgleichende Übergang kann nun, wie gefunden wurde, mit Erfolg durch ein saures, verhältnismässig salzreiches Zwischenbad bewerkstelligt werden, dessen Wassergehalt grösser ist als derjenige des eigentlichen Spinnbades, aber geringer als derjenige des Abschreckbades, vorzugsweise erheblich geringer als 70%. Unter Umständen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass Zwischenbad in zwei oder gar drei Stufen zu unterteilen, die in der Konzentration ab- bzw. im Wassergehalt zunehmen. Das eigentliche Spinnbad wird vorteilhaft zwischen 25 - 30° angewendet. Die Temperatur der Zwischenbäder aber kann zur Beschleunigung ihrer Wirkung erheblich höher gewählt werden.The equalizing transition can now, as has been found, be brought about successfully by an acidic, relatively salt-rich intermediate bath, the water content of which is greater than that of the actual spinning bath, but less than that of the quenching bath, preferably considerably less than 70%. Under certain circumstances it has proven to be advantageous to subdivide the intermediate bath into two or even three stages, which decrease in concentration or increase in water content. The actual spinning bath is advantageously used between 25 - 30 °. The temperature of the intermediate baths, however, can be chosen to be considerably higher in order to accelerate their effect.

Während des Durchgangs durch die Zwischenbäder wird der Faden gespannt gehalten oder nach Möglichkeit noch weiter verstreckt. Wenn man den Faden vor oder während der Einwirkung des Abschreckbades entspannt, tritt eine gewisse von dem Ausmass der Einwirkung der Vorbäder abhängige Schrumpfung ein, wodurch die Dehnung des fertigen Fadens erhöht wird, merkwürdigerweise ohne dass eine erhebliche Festigkeitsverminderung eintritt.During the passage through the intermediate baths, the thread becomes kept tense or stretched further if possible. If the thread is relaxed before or during the action of the quench bath, a certain amount of shrinkage occurs, depending on the extent of the action of the prebaths, whereby the elongation of the finished thread is increased, strangely enough, without a significant reduction in strength occurring.

Die Zubereitung und Aufrechterhaltung der Zwischenbäder kann mit der Regeneration des Hauptspinnbades verbunden werden. Im Anschluss an das Abschreckbad werden die Fäden den üblichen Nachbehandlungen, wie Entschwefelung, Waschen usw., unterworfen.The preparation and maintenance of the intermediate baths can be combined with the regeneration of the main spinning bath. After the quenching bath, the threads are subjected to the usual after-treatments, such as desulphurisation, washing, etc.

Arbeitsbeispiele:Working examples:

Claims

1.) A process for the production of high-strength viscose threads using so-called plasticizing, high sulfuric acid spinning baths and drawing, characterized in that the thread formed and drawn in the main bath is still under tension or optionally during further drawing and before quenching with one or more in the concentration reduced or decreasing, salt and acid-containing intermediate baths, the water content of which is higher than that of the spinning bath, but lower than that of the quenching bath and the threads treated in this way are then finished in the usual way.

2) The method according to claim 1, characterized in that the washing of the intermediate treatment is carried out without tension.