DEV0009865MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 8. Dezember 1955 Bekannitgemadht am 13. September 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist das ständige Bestreben der Viskoseindustrie, ihre Erzeugnisse immer mehr und mehr zu verbessern und zugleich deren Herstellung immer wirtschaftlicher zu gestalten. Eine wesentliche . Bedeutung in beiden Richtungen hat die Konzentration, an Alkali bei der Herstellung der Viskose. Ihre Höhe beeinflußt einerseits sehr stark die Filtrationsfähigkeit der Viskose, aber auch deren Spinn- und Verstreckungseigenschaften und damit die Eignung zur Herstellung hochfester Garne und Fasern. Andererseits bestimmt der Gehalt der Viskose an Alkali sehr wesentlich den, Gestehungspreis der Viskose selbst, zugleich aber auch den Verbrauch, an Säure beim Zersetzen der geformten Gebilde.

Der Senkung des Alkaligehaltes der Viskose steht die damit wachsende Verschlechterung des Lösungszustandes entgegen, so daß es beim heutigen Stand der Technik im allgemeinen nicht möglich ist, Viskosen mit einem Alkaligeha.lt unter 4,5% wirtschaftlich zu filtrieren. Zur Herstellung von hochfesten, Garnen mit besten elastischen Eigenschaften, wie sie zur Erzeugung von leistungsfähigen Automobil- und Flugzeug-

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reifen, benötigt werden, lassen sich nach den bisherigen, Erfahrungen Viskosen mit so· niedrigem Alkaligeha.lt nicht gut verwenden,.

Bei der Erzeugung normaler Kunstseide und Zellwolle ergeben Viskosen mit sehr niedrigem Alkaligehalt sehr leicht Gespinste mit ungleichmäßiger Anfärbbarkeit.

Es ist nun ein Verfahren: entwickelt worden, das es ermöglicht, einerseits Viskosen, herzustellen mit

to einem sehr niedrigen Alkaligehalt, z. B. unter 4 %, ja sogar unter 3 % Gesamtkali, die trotzdem eine ausgezeichnete Filtrierfähigkeit aufweisen und zugleich. Garne und Fasern von sehr guten Eigenschaften bezüglich Festigkeit, Dehnung, Sortierung und. Anfärbung liefern, oder andererseits Viskosen der üblichen Zusammensetzung, aber mit deut-1 icher Verbesserung der Filtrierbarkeit und, der Fasereigenschaften herzustellen.

Das Verfahren, besteht darin, daß man eine Viskose mit einem Gesamtalkaligehalt von 8 bis 9 % oder einem dieser'günstigsten Konzentration möglichst nahe kommenden Alkaligehalt, die aus einem in. üblicher Weise hergestellten: Cellulosexanthogenat gewonnen, wurde, erst nach einer Verweilzeit von mindestens 8 Stunden, vorzugsweise 12 bis 24 Stunden, vom Lösebeginn an gerechnet, um mindestens ein Siebentel ihres Volumens mit Wasser, wäßrigen Lösungen, oder wäßrigen, Dispersionen zu der gewünschten Konzentration an Cellulose und Alkali verdünnt. Diese Verdünnung kann; ohne weiteres 100 bis 200 % und mehr betragen.

Die. Viskose kann auf faserartige oder flächige Gebilde verarbeitet werden, wobei gegebenenfalls die Fällungsbedingungen dem niedrigeren Alkaligehalt der Viskose angepaßt werden müssen.

Nach diesem Verfahren hergestellte Viskosen verbrauchen weniger Filtermaterial und gegebenenfalls weniger Spinnbadsäure und. liefern zugleich z. B. Garne und, Fasern, von besseren textlien und färberischeni Eigenschaften als Viskosen, die durch sofortiges Lösen des Cellulosexanthogenats zu der Endizusammensetzumg hergestellt worden sind.

Sollten die üblichen Xanthogen.atlöser zur Herstellung der höherviskosen Vor-Viskose, wie sie besonders bei der Herausarbeitung sehr alkaliarmer Viskosen anfallen kann, nicht geeignet sein und will man sich, nicht zu sehr von der günstigsten Alkalikonzentration, von 8 bis 9 % entfernen, so, ist es möglich, durch eine entsprechend verlängerte Vorreife der Alkalicellulose deren Dürchschnittspolymerisationsgrad zu verkleinern, z. B. auf 250 bis 300 statt auf 300 bis 350, ohne die Güte der Produkte merklich zu schädigen.

Andererseits kann man aber zur Herstellung hochviskoser Xanthogenatlösungen auch hochleistungsfähige Schneid-Knet-Mischwerke wählen, welche z. B. nach dem Fräserprinzip ohne wesentliche Erhöhung des Kraftbedarfs eine homogene Durcharbeitung sehr zäher Massen erlauben.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Herstellung einer alkaliarmen, Viskose das Cellulosexanthogenat in, einem gesonderten Arbeitsgang zunächst in eine alkali- und cellulosereiche Viskose mit einem Gehalt, von i6°/o Cellulose und über 8%, ■.: vorzugsweise 9 °/o und mehr Alkali umzuwandeln und, diese erst nach Zwischenschaltung einer angemessenen Lösezeit in einer zweiten Arbeitsstufe mit verdünntem Alkali oder Wasser auf die gewünschte Alkalikonzentration von etwa, 4,5 % zu verdünnen. Die einzuschaltende'Lösezeit soll 15, 30 oder 60 Minuten betragen, Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine so kurze Vefweilzedt nicht geeignet ist, die anfänglich aufgezeigten, Schwierigkeiten zu beheben, sondern daß es einer erfindungsgemäßen. Unterbrechung von wenigstens 8 Stunden zwischen, den beiden, Löseprozessen bedarf, um die gewünschte Verbesserung der Filtrierfähigkeit sowie der physikalischen, und färberischen Eigenschaften, der Fertigerzeugnisse zu erreichen,

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Beispiel 1

300 Teile eines vorhydrölysierten, Kiefernsulfatzellstoffes werden durch Tauchen in io⁰/o'iger Natronlauge von, 25°, Abpressen, Zerfasern, Vorreifen und Sulfidieren mit 38 % Schwefelkohlenstoff zu einem Cellulosexanthogenat umgesetzt, das auf drei verschiedene Arten zu Viskosen von der Zusammensetzung 7% Cellulose und 6,5% NaO H gelöst wurde. ■■■· ■■ ■ ■■ >.-,-■-.· -■■■■■■■■■ -■■■-■■ ■ ■■■·■»« ■ ■··

a) Das erste Drittel des Xanthogenate wird nach Eintragen in die gesamte für die Endzusammensetzung berechnete Löselaugenmenge unter kräftigem Rühren innerhalb 5 Stunden gelöst. Der Fz-Wert dieser Viskose beträgt 105 bis 110 bei einer Kugelfallvisko-sität von 43 Sekunden. Die 95" Viskose wird nach. Erreichen des günstigsten.Reifegrades unter starker Verstrickung versponnen und ergibt Garne mit 335 bis 340 g/i00 den Trockenfestigkeit, 205 bis 210 g/100 den Naßfestigkeit und 11 bis 11,3 % Trockendehnung·.

b) Das zweite Drittel des Xanthogenats wird, in so viel Löselauge eingetragen, daß eine Viskose von 9% Cellulose und 8,4 % NaOH entsteht. Nach 4stündigem kräftigem Rühren wird die Viskose mit Wasser auf die gewünschte Endkonzentration von 7% Cellulose und 6,5Vo NaOH eingestellt und in 1 Stunde fertiggelöst.

Der Fz-Wert dieser Viskose liegt bei 100 bis 105, die Kugelfallviskosität bei 41 Sekunden. Die unter den· gleichen Bedingungen \vie bei 1 a gesponnenen Garne: zeigen Trockenfestigkeiten, von 340 bis 345 g/100 den, Naßfestigkeiten von 210 bis 215 g/100 den und eine Trockendehnung von 11 bis ii,5 °/o,-

c) Das letzte Drittel des Xanthogenats wird,· wie bei ι b zu einer Viskose von 9 °/q. Cellulose und 8,4% NaOH gelöst, aber die Viskose 18 Stunden bei 15° nachreifen gelassen. Anschließend; wird, sie, zu der Endzusammensetzung von 7 % Cellulose und..6,5% NaOH mit Wasser verdünnt. Diese Viskose zeigt bei 36 Sekunden Kugelfallviskosität einen Fz-Wert von 70 bis 75 und, gibt beim Verspinnen unter den gleichen, Bedingungen, wie bei ι a und ib Garne mit 360 bis 305g/iooden Trockenfestigkeit, 225 bis 23p g/100 den Naßfestigkeit und 11,5 bis 12% Trockendehnung,

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Beispiel 2

200 Teile eines üblichen Fichtensulfit-Kunstseidezellstoffs werden, durch Tauchen in i8°/oiger Natronlauge von 25°, Abpressen und Zerfasern in Alkalicellulose übergeführt.

a) Die eine Hälfte der Alkalicellulose wird nach einer Vor reife von 40 Stunden bei 25 ° mit 33 °/o Schwefelkohlenstoff in 3 Stunden bei 25 bis 30⁰ sulfidiert, das Xanthogenat sogleich in die gesamte Löselaugenmenge, die zum Erreichen der Endzusammensetzung von 8,8 % Cellulose und 6,2 °/o NaOH notwendig ist, eingetragen und innerhalb

4 Stunden gelöst. Der Fz-Wert liegt bei etwa 35. Die Viskose wird in üblicher Weise unter mäßiger Verstreckung zu Fäden versponnen, die Fäden werden auf fester Unterlage gesammelt, gewaschen, nachbehandelt, und getrocknet. Die Anfärbung mit hochempfindlichen Substantiven Farbstoffen zeigt beträchtliche Ungleichmäßigkeit.

b) Die andere Hälfte der Alkalicellulose wird nach einer Vorreife von, 96 Stunden, bei 25° mit 33 % Schwefelkohlenstoff in 3 Stunden bei 25 bis 30⁰ sulfidiert und. das Xanthogenat innerhalb

5 Stunden unter kräftigem Mischen zu einer Viskose mit 11,4% Cellulose und 8 % NaOH gelöst.

Nach einer Verweilzeit von 18 Stunden wird die .Viskose durch Zusatz von Wasser auf die gewünschte Endkonzentration von. 8,8 % Cellulose und 6,2% NaOH gebracht. Sie zeigt einen Fz-Wert von 20, wird, filtriert und wie bei 2 a verarbeitet. Die Anfärbung ist deutlich gleichmäßiger als bei 2 a.

Beispiel 3

200 Teile Buchensulfitzellstoff von: üblicher Herstellungsweise werden in io.°/oiger Natronlauge getaucht, abgepreßt und zerfasert; die Alkalicellulose wird, 32 Stunden, bei 25° vorgereift, mit 35 % Schwefelkohlenstoff 3 Stunden: bei 25 bis 30⁰ sulfidiert und auf zwei Arten zu Viskosen mit 8% Cellulose und 3,8% NaOH gelöst.

a) Die eine Hälfte des Xanthogenate wird; in üblicher Weise zu einer Viskose der Zusammensetzung: 8%. Cellulose und 3,8% NaOH gelöst.

Der Fz-Wert beträgt, 150. Beim Verspinnen auf Zellwolle unter üblichen Bedingungen treten bei Reifeunterschieden von 2⁰ Ammonchlorid nach Hottenroth (11 bzw. 9) in: der fertigen Faserflocke deutlich Farbunterschiede auf.

b) Die zweite Hälfte des Xanthogenate wird in einem fräsartig arbeitenden Schneid-Knet-Mischwerk zu einer Viskose von 16,8 % Cellulose und 8% NaOH gelöst und nach 24stündiger Verweilzeit bei 25° mit Wasser auf eine Konzentration von 8 % Cellulose und 3,8 % NaOH verdünnt und filtriert, wobei ein Fz-Wert von. 85 festgestellt wirdi. Dann wird entlüftet und wie bei 3 a versponnen. Bei Reifeunterschieden, wie bei 3 a zeigen sich keine merklichen Farbunterschiede in der fertigen Flocke..

Die Messung des Fz-Wertes (Filterverstopfungszahl) ist im Merkblatt: 6 des Vereine der Zellstoff- und Papier-Chemiker und -Ingenieure beschrieben.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Viskose durch Lösen, eines in üblicher Weise hergestellten Cellulosexanthogenats. zu einer Viskose, deren Gesamtalkaligehalt 8 bis 9 % beträgt oder diese Konzentration möglichst nahekommt, und. Verdünnen dieser Viskose nach einer gewissen Verweilzeit mit Wasser, wäßrigen Lösungen oder Dispersionen, um mindes tens ein Siebentel ihres Volumens, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit wenigstens 8 Stunden, vorzugsweise 12 bis 24 Stunden, beträgt.

2. Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Herstellung des Cellulosexanthogenats verwendete Alkalicellulose bis zu einem Durchschnittspolymerisationsgrad, unter 300, vorzugsweise unter 250, vorgereift worden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 748 055.