EP0902852A1 - Method of producing a cellulosic yarn - Google Patents

Method of producing a cellulosic yarn

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EP0902852A1
EP0902852A1 EP97927053A EP97927053A EP0902852A1 EP 0902852 A1 EP0902852 A1 EP 0902852A1 EP 97927053 A EP97927053 A EP 97927053A EP 97927053 A EP97927053 A EP 97927053A EP 0902852 A1 EP0902852 A1 EP 0902852A1
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EP
European Patent Office
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yarns
alkaline solution
treatment
aqueous alkaline
solution
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EP97927053A
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EP0902852B1 (en
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Abdulmajid Hashemzadeh
Peter Raidt
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Akzo Nobel NV
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Akzo Nobel NV
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Publication of EP0902852B1 publication Critical patent/EP0902852B1/en
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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

Definitions

  • the invention relates to a process for the production of a cellulosic yarn by spinning a solution of cellulose in a tertiary amine oxide, possibly also containing water and possibly a stabilizer, to give fibers or filaments, precipitation, washing and drying.
  • WO95 / 24524 discloses a method for improving the color properties of fabrics made of so-called lyocell yarns.
  • Lyocell yarns are solvent-spun cellulose yarns that are made by spinning a solution of cellulose in an organic solvent.
  • the solvent is essentially an aqueous tertiary amine oxide, for example N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO).
  • NMMO N-methylmorpholine-N-oxide
  • This mercerization corresponds in principle to that which is customary for cotton fabrics, and an aqueous NaOH solution with a concentration of 10 to 30% by weight at room temperature or slightly elevated temperature (for example up to 35 ° C.) is preferably used for this purpose.
  • the fabrics may then be washed with water.
  • the tissue is treated with a dilute aqueous acid and several times washed to remove the acid, and then dried.
  • WO95 / 24524 in which aqueous NaOH solutions with a concentration of 14% by weight or 25% by weight were used, the fabrics from Lyocell yarns were treated at room temperature over a period of 45 seconds.
  • the invention was therefore based on the object of providing a process for the production of cellulosic yarns by spinning a solution of cellulose in a tertiary amine oxide, possibly also containing water and possibly a stabilizer, to give fibers or filaments, precipitation, washing and drying, with which the disadvantages described above are at least reduced.
  • the method according to the invention can effectively reduce the fibrillization of Lyocell yarns.
  • the process is time-saving and inexpensive because it can be integrated directly into the yarn manufacturing process itself can, and thus no separate treatment step is required for the textile fabrics made therefrom.
  • the treatment with the aqueous alkaline solution is preferably carried out over a period of 1 to 15 seconds, particularly preferably 1 to 10 seconds, in particular 2 to 6 seconds.
  • An aqueous NaOH or KOH solution is preferably used.
  • the concentration of alkali in the aqueous alkaline solution should be between 0.5 and 20% by weight, preferably between 10 and 14% by weight.
  • the aqueous alkaline solution can contain further inorganic or organic auxiliaries, such as in particular emulsifiers, salts, glycerol or the like.
  • the addition of such surface-active substances advantageously accelerates the wetting of the yarn and thus also of the filaments or fibers with the aqueous alkaline solution.
  • salts such as, for example, table salt, or glycerol reduces damage to the yarn surface by treatment with the aqueous alkaline solution.
  • a treatment temperature range of 0 to 60 ° C has proven to be favorable, with 20 to 60 ° C, in particular 40 to 60 ° C being preferred.
  • the treatment with the aqueous alkaline solution takes place on yarns which have not previously been dried.
  • the treatment is therefore preferably carried out after washing the yarn. It is also possible to carry out the treatment with the aqueous alkaline solution before washing, ie after precipitation, but it makes it more difficult to recover the tertiary amine oxide from the wash water, since the tertiary amine oxide and the alkaline solution get into the wash water during subsequent washing.
  • the yarn After treatment with the aqueous alkaline solution, the yarn should be neutralized in an aqueous acidic solution such as an acetic acid solution, washed again and then dried.
  • an aqueous acidic solution such as an acetic acid solution
  • N-methylmorpholine-N-oxide is preferably used as the tertiary amine oxide as the solvent for the cellulose and the cellulose solution optionally contains propyl gallic acid as a stabilizer.
  • the wet scrub test apparatus shown schematically in the figure is used to measure the tendency to fibrillation of the cellulosic yarns.
  • the wet abrasion test apparatus essentially consists of the elements identified by the reference numbers 1 to 6, which are described in more detail below.
  • the yarn 2 is fixed in a PVC block 1.
  • the scrubbing load is generated in that the yarn 2 is guided over a rotating glass rod 5 with a diameter of 6 mm, to which a ceramic rod 4 with a diameter of 2.5 mm is attached.
  • the glass rod 5 is arranged at a distance of 80 mm from the PVC block 1.
  • the glass rod 5 and with it the ceramic rod 4 rotate at a speed of 25 revolutions per minute.
  • the yarn 2, tightened by a weight 6 of 3 g is kept wet by dropping water 3.
  • the distance of the weight 6 to the glass rod 5 is 60 mm.
  • the wet scrub test was carried out for one or two minutes in the examples below.
  • the defined and reproducible filament produced with the apparatus was evaluated on a scale with the marks 1 to 6 by microscopic evaluation of the scrubbed yarn area.
  • Primary fibrillation means that fibrils are only observed on the fiber surface.
  • Secondary fibrillation means that the fibrils are also observed in the deeper layers of the filaments. The more secondary fibrillation progresses, the longer and thicker the fibrils become.
  • a grade scale from 1 to 6 was defined using the terms just described. The means
  • Primary and secondary fibrillation such as those on untreated
  • a high weight loss is disadvantageous from an economic point of view and moreover makes it very difficult to recover the alkaline solution if it is to be used again in the process after cleaning.
  • the dissolved cellulose concentrates in the aqueous alkaline solution over time. As such, the separation of dissolved cellulose from the aqueous alkaline solution is difficult. Removing the dissolved cellulose, for example by centrifuging or filtration, is in any case associated with higher costs and with losses of alkaline solution, so that as little weight loss as possible should be aimed for, so that as little cellulose as possible is dissolved in the aqueous alkaline solution.
  • the weight loss also affects the yarn properties and leads to filament or fiber breaks and lint formation, which in turn negatively affects the processability of the yarns and leads to a reduction in quality.
  • Example 4 While in Examples 1 to 3, the yarns were immersed in a bath with aqueous NaOH for a certain time and thus subjected to the treatment with the aqueous alkaline solution without tension, in Example 4, dried yarns (Trial Nos. 1 to 4) and before yarns which have not yet dried (Trial Nos. 5 to 13) are continuously drawn through a bath with aqueous NaOH.
  • the treatment according to Example 4 was therefore not stress-free, but in such a way that the yarn was under a tensile stress of the order of 2 to 10 cN. However, the tensile stress should not exceed 10 cN if possible, since otherwise the yarn could be stretched, which in turn would reduce the desired effect of reducing fibrillation.
  • This treatment method is particularly favorable since it allows the yarn treatment according to the invention to be integrated directly into the production process, ie the yarns are passed continuously in the process through the NaOH bath with subsequent baths for neutralization and washing, and ultimately dried and wound up.
  • yarns were produced by the customary process, ie precipitation, washing, drying and winding, and then pulled through the NaOH bath from the spool. Both for the initial damp ten and for the dried yarns, the residence time in the bath was 4 s. The neutralization took place in a bath with 60% acetic acid. The yarns were then washed and dried at 180 ° C. The results of these tests are summarized in Table 4.
  • Tables 5 and 6 show textile data of yarns produced according to the invention (Table 5) and of comparison yarns (Table 6). Treatment with the aqueous alkaline solution was carried out continuously, as described in Example 4.

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Abstract

PCT No. PCT/EP97/02742 Sec. 371 Date Nov. 24, 1998 Sec. 102(e) Date Nov. 24, 1998 PCT Filed May 27, 1997 PCT Pub. No. WO97/46745 PCT Pub. Date Dec. 11, 1997In a process for manufacturing a cellulosic yarn by spinning of a solution of cellulose in a tertiary amine oxide, the solution possibly containing water and/or a stabilizer, to form fibers or filaments, coagulating, washing, and drying, the yarns are treated prior to drying with an aqueous alkaline solution for a period less than 20 seconds.

Description

Verfahren zur Herstellung eines cellulosischen Garns Process for the production of a cellulosic yarn
* ** *
Beschreibung:Description:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines cellulosischen Garns durch Verspinnen einer ggf. noch Wasser und ggf. einen Stabilisator enthaltenden Lösung von Cellulose in einem tertiären Aminoxid zu Fasern oder Filamenten, Fällen, Waschen und Trocknen.The invention relates to a process for the production of a cellulosic yarn by spinning a solution of cellulose in a tertiary amine oxide, possibly also containing water and possibly a stabilizer, to give fibers or filaments, precipitation, washing and drying.
Die W095/24524 offenbart ein Verfahren, um die Farbeigen¬ schaften von Geweben aus sog. Lyocell-Garnen zu verbessern. Lyocell-Garne sind Lösungsmittel-gesponnene Cellulosegarne, die durch Verspinnen einer Lösung von Cellulose in einem organischen Lösungsmittel hergestellt werden. Bei dem Lö¬ sungsmittel handelt es sich im wesentlichen um ein wässriges tertiäres Aminoxid, beispielsweise N-Methylmorpho-lin-N-oxid (NMMO) . Gemäß der W095/24524 werden Gewebe aus den genannten Cellulosegarnen einer Mercerisierung unterzogen, d.h. mit einer alkalischen Lösung behandelt. Diese Mercerisierung entspricht im Prinzip der, die für Baumwollgewebe üblich ist, und es wird dazu bevorzugt eine wässrige NaOH-Lösung mit einer Konzentration von 10 bis 30 Gew.% bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur (beispielsweise bis zu 35°C) eingesetzt. Anschließend erfolgt ggf. eine Wäsche der Gewebe mit Wasser. Zur Neutralisation der Lauge wird das Gewebe mit einer verdünnten wässrigen Säure behandelt und mehrmals gewaschen, um die Säure zu entfernen, und anschließend getrocknet. Gemäß den Beispielen der W095/24524, in denen wässrige NaOH-Lösungen mit Konzentration von 14 Gew.%, bzw. 25 Gew.% eingesetzt wurden, erfolgte die Behandlung von Geweben aus Lyocell-Garnen bei Raumtemperatur über den Zeitraum von 45 Sekunden. Damit wurden Gewebe erhalten, die nach dem Färben einen tieferen Farbton aufwiesen als nicht-mercerisierte Gewebe. Obwohl das Erscheinungsbild der mercerisierten Gewebe nach fünfmaligem Waschen besser war als das von nicht- mercerisierten Geweben und die Garne der mercerisierten Gewebe kürzere Fibrillen aufwiesen als nicht-mercerisierte Gewebe, hat es sich gezeigt, daß diese am Gewebe, d.h. an zuvor bereits getrockneten Garnen vorgenommene Mercerisierung u.a. zu einer Verschlechterung der textilen Daten, insbesondere der Festigkeit führt.WO95 / 24524 discloses a method for improving the color properties of fabrics made of so-called lyocell yarns. Lyocell yarns are solvent-spun cellulose yarns that are made by spinning a solution of cellulose in an organic solvent. The solvent is essentially an aqueous tertiary amine oxide, for example N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO). According to W095 / 24524, fabrics made from the cellulose yarns mentioned are subjected to a mercerization, ie treated with an alkaline solution. This mercerization corresponds in principle to that which is customary for cotton fabrics, and an aqueous NaOH solution with a concentration of 10 to 30% by weight at room temperature or slightly elevated temperature (for example up to 35 ° C.) is preferably used for this purpose. The fabrics may then be washed with water. To neutralize the lye, the tissue is treated with a dilute aqueous acid and several times washed to remove the acid, and then dried. According to the examples of WO95 / 24524, in which aqueous NaOH solutions with a concentration of 14% by weight or 25% by weight were used, the fabrics from Lyocell yarns were treated at room temperature over a period of 45 seconds. This gave tissues which, after dyeing, had a deeper shade than non-mercerized tissues. Although the appearance of the mercerized fabrics after washing five times was better than that of non-mercerized fabrics and the yarns of the mercerized fabrics had shorter fibrils than non-mercerized fabrics, it has been shown that they were made on the fabric, ie on previously dried yarns Mercerization, among other things, leads to a deterioration of the textile data, especially the strength.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Garnen durch Verspinnen einer ggf. noch Wasser und ggf. einen Stabilisator enthaltenden Lösung von Cellulose in einem tertiären Aminoxid zu Fasern oder Filamenten, Fällen, Waschen und Trocknen zur Verfügung zu stellen, mit dem die oben beschriebenen Nachteile zumindest verringert werden.The invention was therefore based on the object of providing a process for the production of cellulosic yarns by spinning a solution of cellulose in a tertiary amine oxide, possibly also containing water and possibly a stabilizer, to give fibers or filaments, precipitation, washing and drying, with which the disadvantages described above are at least reduced.
Diese Aufgabe wird bei dem genannten Verfahren dadurch gelöst, daß die Garne vor dem Trocknen mit einer wässrigen alkalischen Lösung über einen Zeitraum kürzer als 20 Sekunden behandelt werden.This object is achieved in the process mentioned in that the yarns are treated with an aqueous alkaline solution for a period of less than 20 seconds before drying.
Wie nachfolgend noch weiter ausgeführt, läßt sich mit dem erfindungs.gemäßen Verfahren einerseits wirkungsvoll die Fibrillisation von Lyocell-Garnen verringern. Darüber hinaus ist das Verfahren zeitsparend und kostengünstig, da es direkt in den Herstellungsprozeß der Garne selbst integriert werden kann, und somit keine separate Behandlungsstufe für die daraus hergestellten textilen Flächengebilde erforderlich ist.As further explained below, on the one hand, the method according to the invention can effectively reduce the fibrillization of Lyocell yarns. In addition, the process is time-saving and inexpensive because it can be integrated directly into the yarn manufacturing process itself can, and thus no separate treatment step is required for the textile fabrics made therefrom.
Durch die Behandlung des Garnes mit der wässrigen alkalischen Lösung nimmt der Weißheitsgrad des Garnes zu. Dies hat den Vorteil, daß eine nachträgliche Bleichung der Garne nicht mehr erforderlich ist, wenn diese beispielsweise zur Herstellung sogenannter "Weißer Ware" eingesetzt werden sollen oder in sehr hellen Farbtönen eingefärbt werden sollen.Treatment of the yarn with the aqueous alkaline solution increases the degree of whiteness of the yarn. This has the advantage that subsequent bleaching of the yarns is no longer necessary if they are to be used, for example, for the production of so-called "white goods" or if they are to be dyed in very light colors.
Bevorzugt erfolgt die Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung über einen Zeitraum von 1 bis 15 Sekunden, besonders bevorzugt 1 bis 10 Sekunden, insbesondere 2 bis 6 Sekunden. Bevorzugt wird eine wässrige NaOH- oder KOH-Lösung eingesetzt. Die Konzentration an Alkali in der wässrigen alkalischen Lösung sollte zwischen 0,5 und 20 Gew.%, bevorzugt zwischen 10 und 14 Gew.%, betragen. Die wässrige alkalische Lösung kann weitere anorganische oder organische Hilfsmittel, wie insbesondere Emulgatoren, Salze, Glycerin oder dgl. enthalten. Durch den Zusatz derartiger oberflächenaktiver Substanzen wird in vorteilhafterweise die Benetzung des Garns und somit auch der Filamente bzw. Fasern mit der wässrigen alkalischen Lösung be¬ schleunigt. Darüberhinaus wird durch die Zugabe von Salzen, wie beispielsweise Kochsalz, oder von Glycerin eine Schädigung der Garnoberfläche durch die Behandlung mit der wässrigen al¬ kalischen Lösung verringert.The treatment with the aqueous alkaline solution is preferably carried out over a period of 1 to 15 seconds, particularly preferably 1 to 10 seconds, in particular 2 to 6 seconds. An aqueous NaOH or KOH solution is preferably used. The concentration of alkali in the aqueous alkaline solution should be between 0.5 and 20% by weight, preferably between 10 and 14% by weight. The aqueous alkaline solution can contain further inorganic or organic auxiliaries, such as in particular emulsifiers, salts, glycerol or the like. The addition of such surface-active substances advantageously accelerates the wetting of the yarn and thus also of the filaments or fibers with the aqueous alkaline solution. In addition, the addition of salts, such as, for example, table salt, or glycerol reduces damage to the yarn surface by treatment with the aqueous alkaline solution.
Als Behandlungstemperatur hat sich ein Bereich von 0 bis 60°C als günstig erwiesen, wobei 20 bis 60°C, insbesondere 40 bis 60°C bevorzugt werden.A treatment temperature range of 0 to 60 ° C has proven to be favorable, with 20 to 60 ° C, in particular 40 to 60 ° C being preferred.
Neben Einhaltung der erfindungsgemäßen, kurzen Behand¬ lungsdauer, ist es wesentlich, daß die Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung an Garnen erfolgt, die zuvor noch nicht getrocknet wurden. Bevorzugt erfolgt die Behandlung daher nach dem Waschen des Garnes. Die Durchführung der Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung vor dem Waschen, d.h. nach dem Fällen, ist zwar auch möglich, erschwert aber die Rückgewinnung des tertiären Aminoxids aus dem Waschwasser, da beim nachfolgenden Waschen das tertiäre Aminoxid und die alkalische Lösung in das Waschwasser gelangen.In addition to adhering to the short duration of treatment according to the invention, it is essential that the treatment with the aqueous alkaline solution takes place on yarns which have not previously been dried. The treatment is therefore preferably carried out after washing the yarn. It is also possible to carry out the treatment with the aqueous alkaline solution before washing, ie after precipitation, but it makes it more difficult to recover the tertiary amine oxide from the wash water, since the tertiary amine oxide and the alkaline solution get into the wash water during subsequent washing.
Nach der Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung sollte das Garn in einer wässrigen sauren Lösung, wie beispielsweise einer Essigsäure-Lösung, neutralisiert werden, erneut gewaschen und anschließend getrocknet werden.After treatment with the aqueous alkaline solution, the yarn should be neutralized in an aqueous acidic solution such as an acetic acid solution, washed again and then dried.
Als Lösungsmittel für die Cellulose wird als tertiäres Aminoxid vorzugsweise N-Methylmorpholin-N-oxid (NMMO) eingesetzt und ggf. enthält die Celluloselösung Gallussäurepropylester als Stabilisator.N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) is preferably used as the tertiary amine oxide as the solvent for the cellulose and the cellulose solution optionally contains propyl gallic acid as a stabilizer.
Röntgenweitwinkelstreuungs-Messungen mit einem Diffraktometer der Firma STOE & CIE GmbH (45 kV, 40 mA, Cu Kμ) und einem positionsempfindlichen Detektor derselben Firma, wobei die untersuchten Garne parallel auf Rähmchen gewickelt wurden und in Transmission gemessen wurde, ergaben, daß sich bei cellulosischen Garnen, die durch Verspinnen einer wasserhaltigen Lösung von Cellulose in NNMO hergestellt wurden, und die nicht mit einer wässrigen alkalischen Lösung behandelt wurden, die Äquatorreflexe der (1-10)- und (020)-Peaks zu einem Gesamtpeak ohne separat erkennbare Maxima für die einzelnen kristallographischen Richtungen überlagern.X-ray wide-angle scattering measurements with a diffractometer from STOE & CIE GmbH (45 kV, 40 mA, Cu Kμ) and a position-sensitive detector from the same company, the yarns examined being wound in parallel on frames and measured in transmission, showed that cellulosic Yarns made by spinning a water-containing solution of cellulose in NNMO and not treated with an aqueous alkaline solution, the equatorial reflections of the (1-10) and (020) peaks to a total peak without separately recognizable maxima for the overlay individual crystallographic directions.
Eine Behandlung mit wässriger alkalischer Lösung von noch nicht getrockneten Garnen (d.h. erfindungsgemäßen Garnen) und von vorab bereits getrockneten Garnen bewirkt eine Separation dieser Peakmaxima. Hauptursache für diesen Effekt ist die Zunahme der Kristal- litgröße LM_IO) - Insbesondere diese Kristalldimension wird durch eine Behandlung mit einer wässrigen alkalischen Lösung beeinflußt. Für nicht mit der wässrigen alkalischen Lösung behandelte Garne weist L(i_i0) Werte im Bereich von 3 bis 4 nm auf. Durch Behandlung der Garne mit wässriger alkalischer Lösung resultiert eine Zunahme von LΠ.IQ) um 50%.Treatment with aqueous alkaline solution of yarns which have not yet dried (ie yarns according to the invention) and yarns which have already dried beforehand causes these peak maxima to be separated. The main reason for this effect is the increase in the crystal size LM_IO) - This crystal dimension in particular is influenced by treatment with an aqueous alkaline solution. For yarns not treated with the aqueous alkaline solution, L (i_i0) has values in the range from 3 to 4 nm. Treatment of the yarns with aqueous alkaline solution results in an increase in LΠ.IQ) by 50%.
Es wurde festgestellt, daß der Einfluß der Behandlung mit wässriger alkalischer Lösung auf die mittels Röntgenweit- winkelstreuung zugänglichen Strukturparameter für erfin¬ dungsgemäße Garne und für vorab getrocknete Garne, die an¬ schließend mit der wässrigen alkalischen Lösung behandelt wurden, praktisch gleich ist. Um so überraschender ist es daher, daß die erfindungsgemäßen Garne gegenüber getrockneten Garnen, die anschließend mit wässriger alkalischer Lösung nachbehandelt wurden, eine geringere Fibrillierungsneigung und keine Abnahme der Festigkeit aufweisen.It was found that the influence of the treatment with aqueous alkaline solution on the structural parameters accessible by means of wide-angle X-ray scattering is practically the same for yarns according to the invention and for previously dried yarns which were subsequently treated with the aqueous alkaline solution. It is therefore all the more surprising that the yarns according to the invention have a lower tendency to fibrillation and no decrease in strength compared to dried yarns which were subsequently aftertreated with aqueous alkaline solution.
NaßscheuertestapparaturWet scrubbing equipment
Zur Messung der Fibrillierungsneigung der cellulosischen Garne dient die in der Figur schematisch dargestellte Na߬ scheuertestapparatur. Die Naßscheuertestapparatur besteht im wesentlichen aus den mit den Bezugsziffern 1 bis 6 bezeichneten Elementen, die im folgenden näher beschrieben werden. Das Garn 2 wird in einem PVC-Block 1 fixiert. Die Scheuerbelastung wird dadurch erzeugt, daß das Garn 2 über einen rotierenden Glasstab 5 mit 6 mm Durchmesser geführt wird, am dem ein Keramikstab 4 mit 2, 5 mm Durchmesser befestigt ist. Der Glasstab 5 ist in einem Abstand von 80 mm zu dem PVC-Block 1 angeordnet. Der Glasstab 5 und mit ihm der Keramikstab 4 rotieren mit einer Geschwindigkeit von 25 Umdrehungen pro Minute. Durch Betropfen mit Wasser 3 wird das durch ein Gewicht 6 von 3 g gestraffte Garn 2 naß gehalten. Der Abstand des Gewichts 6 zum Glasstab 5 beträgt 60 mm. Der Naßscheuertest wurde bei den nachfolgenden Beispielen über eine bzw. zwei Minuten durchgeführt. Die mit der Apparatur erzeugte definierte und reproduzierbare Fi¬ brillierung wurde auf einer Skala mit den Noten 1 bis 6 durch mikroskopische Auswertung des gescheuerten Garnbereichs bewertet .The wet scrub test apparatus shown schematically in the figure is used to measure the tendency to fibrillation of the cellulosic yarns. The wet abrasion test apparatus essentially consists of the elements identified by the reference numbers 1 to 6, which are described in more detail below. The yarn 2 is fixed in a PVC block 1. The scrubbing load is generated in that the yarn 2 is guided over a rotating glass rod 5 with a diameter of 6 mm, to which a ceramic rod 4 with a diameter of 2.5 mm is attached. The glass rod 5 is arranged at a distance of 80 mm from the PVC block 1. The glass rod 5 and with it the ceramic rod 4 rotate at a speed of 25 revolutions per minute. The yarn 2, tightened by a weight 6 of 3 g, is kept wet by dropping water 3. The distance of the weight 6 to the glass rod 5 is 60 mm. The wet scrub test was carried out for one or two minutes in the examples below. The defined and reproducible filament produced with the apparatus was evaluated on a scale with the marks 1 to 6 by microscopic evaluation of the scrubbed yarn area.
Zur Beurteilung der durch das Scheuern erzeugten Fibrillierung ist es zweckmäßig, die Begriffe primäre und sekundäre Fibrillierung einzuführen:To assess the fibrillation caused by scrubbing, it is useful to introduce the terms primary and secondary fibrillation:
Primäre Fibrillierung bedeutet, daß nur an der Faseroberfläche Fibrillen beobachtet werden.Primary fibrillation means that fibrils are only observed on the fiber surface.
Sekundäre Fibrillierung bedeutet, daß die Fibrillen auch in den tieferen Schichten der Filamente beobachtet werden. Je stärker die Sekundärfibrillierung fortschreitet, desto länger und dicker werden die Fibrillen.Secondary fibrillation means that the fibrils are also observed in the deeper layers of the filaments. The more secondary fibrillation progresses, the longer and thicker the fibrils become.
Mit den eben beschriebenen Begriffen wurde eine Notenskala von 1 bis 6 definiert. Dabei bedeutet dieA grade scale from 1 to 6 was defined using the terms just described. The means
Note 1 keinerlei FibrillenGrade 1 no fibrils
Note 2 schwache PrimärfibrillierungGrade 2 weak primary fibrillation
Note 3 starke PrimärfibrillierungGrade 3 strong primary fibrillation
Note 4 schwache SekundärfibrillierungGrade 4 weak secondary fibrillation
Note 5 starke SekundärfibrillierungGrade 5 strong secondary fibrillation
Note 6 die Schädigung der gesaraten Faseroberfläche durchGrade 6 the damage to the entire fiber surface
Primär- und Sekundärfibrillierung, wie sie an unbehandeltenPrimary and secondary fibrillation, such as those on untreated
Garnen beobachtet wird.Yarn is observed.
Für-jedes der nachfolgenden Beispiele wurde der Naßscheuertest jeweils fünfmal durchgeführt und eine mittlere Note berechnet. BeispieleFor each of the following examples, the wet abrasion test was carried out five times and an average grade was calculated. Examples
Für die nachfolgend angeführten Beispiele wurden jeweils 50 Fasern bzw. Filamente aus einer Lösung von Cellulose in NMMO und Wasser ersponnen. Nach Durchlaufen eines Luftspalts erfolgte die Fällung in einem Wasserbad. Die Filamente wurden zu einem Garn (75 dtex, f 50) zusammengefaßt und gewaschen. Die Behandlung der Garne mit wässriger alkalischer Lösung erfolgte in einem Bad mit NaOH-Lösung. In den nachfolgenden Tabellen sind die weiteren Versuchsbedingungen, wie der Zustand der Garne - getrocknet (getr.) bzw. nicht getrocknet (n. getr. ) -, Konzentration C der alkalischen Lösung in Gew.%, Temperatur T des Bades in °C und Verweilzeit t im Bad in s angegeben. Das Fibrillisationsverhalten der Proben wurde - wie oben beschrieben - getestet und beurteilt. Für die Bestimmung der Fibrillisation wurden Naßscheuertests jeweils über 1 und 2 min. durchgeführt. In den Tabellen sind jeweils die mittleren Fibrillationsnoten (Note) von fünf Meßreihen angegeben.For the examples listed below, 50 fibers or filaments were spun from a solution of cellulose in NMMO and water. After passing through an air gap, the precipitation took place in a water bath. The filaments were combined into a yarn (75 dtex, f 50) and washed. The yarns were treated with aqueous alkaline solution in a bath with NaOH solution. The following tables show the further test conditions, such as the condition of the yarns - dried (dried) or not dried (dried) - concentration C of the alkaline solution in% by weight, temperature T of the bath in ° C and Residence time t in the bath is given in s. The fibrillation behavior of the samples was tested and assessed as described above. For the determination of the fibrillization, wet abrasion tests were carried out over 1 and 2 min. carried out. The tables show the mean fibrillation grades (grade) of five series of measurements.
Beispiel 1example 1
In Versuch 1 wurde ein getrocknetes Garn dem Naßscheuertest ausgesetzt, das keiner Behandlung mit wässriger NaOH unter¬ worfen wurde. Dieses Garn zeigte nach Durchführung des Tests über 1 min. die mittlere Fibrillationsnote 5 und nach Durchführung des Tests über 2 min. die Note 6. Bereits ge¬ trocknete Garne (Versuche 2 bis 6) und noch nicht getrocknete, sogenannte initialfeuchte Garne (Versuche 7 bis 11) wurden in ein Bad mit wässriger NaOH eingetaucht und anschließend in einem Bad mit 60%iger Essigsäure neutralisiert, gewaschen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Versuchsdaten sind in Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1:In experiment 1, a dried yarn was subjected to the wet scrub test, which was not subjected to any treatment with aqueous NaOH. This yarn showed for 1 min after running the test. the average fibrillation grade 5 and after the test over 2 min. the grade 6. Yarns which had already dried (experiments 2 to 6) and not yet dried, so-called initially moist yarns (experiments 7 to 11) were immersed in a bath with aqueous NaOH and then neutralized in a bath with 60% acetic acid, washed and dried at room temperature. The experimental data are summarized in Table 1. Table 1:
Vers. Zustand C/Gew.% T/°C t/s NoteVers. Condition C / wt.% T / ° C t / s Note
Nr. 1 min. 2 minNo. 1 min. 2 min
1 getr. unbeh. - _ 5 61 dr. unhindered - _ 5 6
2 getr. 12,0 60 2 5 62 drops 12.0 60 2 5 6
3 getr. 12,0 60 5 5 63 drops 12.0 60 5 5 6
4 getr. 12,0 60 10 4 54 dr. 12.0 60 10 4 5
5 getr. 12,0 60 30 3 65 dr. 12.0 60 30 3 6
6 getr. 12,0 60 600 2 46 dr. 12.0 60 600 2 4
7 n. getr. 12,0 60 2 3 57 n. 12.0 60 2 3 5
8 n. getr. 12,0 60 5 2 38 n. 12.0 60 5 2 3
9 n. getr. 12,0 60 10 2 39 n. 12.0 60 10 2 3
10 n. getr. 12,0 60 30 2 310 n. 12.0 60 30 2 3
11 n. getr. 12,0 60 600 2 311 n. 12.0 60 600 2 3
Die Daten der Tabelle 1 zeigen, daß sich das Fibrillie- rungsverhalten bereits getrockneter Garne, die in ein Bad mit 12%iger NaOH-Lösung mit einer Temperatur von 60°C getaucht wurden, bei BehandlungsZeiten von 2 bzw. 5 s gegenüber einem unbehandelten Garn (Versuch 1, Tabelle 1) nicht verbessert. Initialfeuchte Garne zeigen dagegen bei gleichen Bedingungen bereits nach einer Verweildauer von 2 s im Bad eine deutliche Reduzierung der Fibrillierung. Bei vorab getrockneten Garnen läßt sich bei längeren Verweilzeiten (ab etwa 30 s) zwar auch eine Verbesserung der Fibrillie¬ rung erreichen, allerdings nicht in dem Maße, wie sie bei initialfeuchten Garnen bei einer Behandlung bei erfindungs¬ gemäß kurzer Behandlungszeit erreicht wird.The data in Table 1 show that the fibrillation behavior of already dried yarns which were immersed in a bath with 12% NaOH solution at a temperature of 60 ° C. at treatment times of 2 or 5 s compared to an untreated yarn (Experiment 1, Table 1) not improved. Initial moist yarns, on the other hand, show a significant reduction in fibrillation after just 2 s in the bath under the same conditions. In the case of previously dried yarns, an improved fibrillation can be achieved with longer dwell times (from about 30 s), but not to the extent that it is achieved with initially moist yarns during a treatment with a short treatment time according to the invention.
Beispiel 2Example 2
Um den Gewichtsverlust der Garne durch die Löslichkeit der Cellulose in der wässrigen alkalischen Lösung aufgrund der Behandlung zu bestimmen, wurden getrocknete Garne mit NaOH- Lösung behandelt und mit Essigsäure neutralisiert, mit Wasser gewaschen und über Nacht bei 65°C unter Vakuum getrocknet. Der Gewichtsverlust der Garne wurde durch Wiegen vor und nach der Behandlung bestimmt. Da das unbehandelte Garn vor der Behandlung eine gewisse Feuchtigkeit enthielt, wurde es den gleichen Trocknungsbedingungen unterzogen wie die behandelten Garne. Der Gewichtsverlust des unbehandelten Garns durch den Feuchtigkeitsverlust betrug 4,6 Gew.%. Dieser Feuchtigkeitsverlust wurde bei der Bestimmung des Gesamtgewichtsverlust der mit NaOH-Lösung behandelten Garne berücksichtigt. Die jeweiligen Behandlungsbedingungen und der auf die Behandlung mit der NaOH-Lösung zurückzuführende Gewichtsverlust sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. In order to determine the weight loss of the yarns due to the solubility of the cellulose in the aqueous alkaline solution due to the treatment, dried yarns were treated with NaOH solution and neutralized with acetic acid, washed with water and dried under vacuum at 65 ° C. overnight. The Weight loss of the yarns was determined by weighing before and after the treatment. Since the untreated yarn contained some moisture before the treatment, it was subjected to the same drying conditions as the treated yarns. The weight loss of the untreated yarn due to moisture loss was 4.6% by weight. This moisture loss was taken into account when determining the total weight loss of the yarns treated with NaOH solution. The respective treatment conditions and the weight loss attributable to the treatment with the NaOH solution are summarized in Table 2.
Tabelle 2:Table 2:
Vers. C/Gew.% T/°C t/s Gewichtsverlust/Vers. C / wt.% T / ° C t / s weight loss /
Nr. Gew.%No.%
1 7,0 22 5 -0,51 7.0 22 5 -0.5
2 7,0 22 10 -0,92 7.0 22 10 -0.9
3 7,0 22 40 -3,93 7.0 22 40 -3.9
4 7,0 22 60 -4,24 7.0 22 60 -4.2
5 7,0 60 5 -0,45 7.0 60 5 -0.4
6 7,0 60 10 -1,06 7.0 60 10 -1.0
7 7,0 60 40 -1,97 7.0 60 40 -1.9
8 7,0 60 60 -2,48 7.0 60 60 -2.4
9 9,0 22 2 -1,19 9.0 22 2 -1.1
10 9,0 22 5 -2,510 9.0 22 5 -2.5
11 9,0 22 10 -3,611 9.0 22 10 -3.6
12 9,0 22 40 -7,612 9.0 22 40 -7.6
13 9,0 22 60 -8,613 9.0 22 60 -8.6
14 9,0 60 5 -1,414 9.0 60 5 -1.4
15 9,0 60 10 -2,415 9.0 60 10 -2.4
16 9,0 60 40 -2,716 9.0 60 40 -2.7
17 9,0 60 60 -2,917 9.0 60 60 -2.9
18 11,0 22 5 -1,818 11.0 22 5 -1.8
19 11,0 22 10 -2,819 11.0 22 10 -2.8
20 11,0 22 40 -4,420 11.0 22 40 -4.4
21 11,0 22 60 -4,521 11.0 22 60 -4.5
22 11,0 60 5 -1,222 11.0 60 5 -1.2
23 11,0 60 10 -2,323 11.0 60 10 -2.3
24 11,0 60 40 -3,424 11.0 60 40 -3.4
25 11,0 60 60 -3,525 11.0 60 60 -3.5
26 12,0 22 2 -0,626 12.0 22 2 -0.6
27 12,0 22 5 -1,027 12.0 22 5 -1.0
28 12,0 22 10 -2,028 12.0 22 10 -2.0
29 12,0 22 40 -2,829 12.0 22 40 -2.8
30 12,0 22 60 -3,230 12.0 22 60 -3.2
31 12,0 60 5 -0,431 12.0 60 5 -0.4
32 12,0 60 10 -1,632 12.0 60 10 -1.6
33 12,0 60 40 -2,633 12.0 60 40 -2.6
34 12,0 60 60 -2,634 12.0 60 60 -2.6
Die Versuche gemäß Tabelle 2 zeigen, daß der Gewichtsverlust durch die Löslichkeit der Cellulose in der NaOH-Lösung bei höherer Temperatur (60°C) geringer ist als bei niedrigerer Temperatur (22°C) und mit zunehmender Behandlungsdauer ansteigt. Der Gewichtsverlust ist ebenfalls von der NaOH- Konzentration abhängig. Im Rahmen der in Tabelle 2 aufgeführten Versuche resultierte der höchste Gewichtsverlust in Höhe von - 8,6 Gew.% bei einer Konzentration von 9 Gew.%, einer Temperatur von 22°C und einer Behandlungszeit von 60 s (Versuch Nr. 13, Tabelle 2) .The experiments according to Table 2 show that the weight loss due to the solubility of the cellulose in the NaOH solution is lower at a higher temperature (60 ° C.) than at a lower temperature (22 ° C.) and increases with the duration of the treatment. The weight loss also depends on the NaOH concentration. In the tests listed in Table 2, the highest weight loss was - 8.6% by weight at a concentration of 9% by weight, a temperature of 22 ° C. and a treatment time of 60 s (test no. 13, table 2).
Ein hoher Gewichtsverlust ist in wirtschaftlicher Hinsicht nachteilig und erschwert zudem in starkem Maße die Rückge¬ winnung der alkalischen Lösung, wenn diese nach Reinigung wiederum in dem Verfahren eingesetzt werden soll. Die gelöste Cellulose konzentriert sich mit der Zeit in der wässrigen alkalischen Lösung auf. Das Abtrennen gelöster Cellulose aus der wässrigen alkalischen Lösung ist als solches bereits schwierig. Ein Abtrennen der gelösten Cellulose, beispielsweise über Abzentrifugieren oder Filtration, ist aber auf jeden Fall mit höheren Kosten und mit Verlusten an alkalischer Lösung verbunden, so daß möglichst geringe Gewichtsverluste angestrebt werden sollten, um somit möglichst wenig Cellulose in der wässrigen alkalischen Lösung zu lösen.A high weight loss is disadvantageous from an economic point of view and moreover makes it very difficult to recover the alkaline solution if it is to be used again in the process after cleaning. The dissolved cellulose concentrates in the aqueous alkaline solution over time. As such, the separation of dissolved cellulose from the aqueous alkaline solution is difficult. Removing the dissolved cellulose, for example by centrifuging or filtration, is in any case associated with higher costs and with losses of alkaline solution, so that as little weight loss as possible should be aimed for, so that as little cellulose as possible is dissolved in the aqueous alkaline solution.
Darüberhinaus beeinträchtigt der Gewichtsverlust auch die Garneigenschaften und führt zu Filament- oder Faserbrüchen und Flusenbildung, was wiederum die Verarbeitbarkeit der Garne negativ beeinflußt und zu Qualitätsminderung führt.In addition, the weight loss also affects the yarn properties and leads to filament or fiber breaks and lint formation, which in turn negatively affects the processability of the yarns and leads to a reduction in quality.
Auch initialfeuchte Garne sollten bei einer Behandlung mit NaOH-Lösung einen Gewichtsverlust erfahren. Es wird aber deutlich, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren mit kurzen Behandlungszeiten, der Gewichtsverlust der Garne erheblich geringer ist als bei Behandlungen über Zeiträume von 40 oder 60 s, und gleichzeitig sogar wesentlich bessere Fibrillierungsnoten erreicht werden als bei der Behandlung getxockneter Fasern. Beispiel 3Even initially moist yarns should experience weight loss when treated with NaOH solution. It is clear, however, that with the method according to the invention with short treatment times, the weight loss of the yarns is considerably less than with treatments over periods of 40 or 60 s, and at the same time significantly better fibrillation notes are achieved than with the treatment of dry fibers. Example 3
Eine Reihe nicht getrockneter Garne wurde für 10 s in NaOH- Lösung eingetaucht und danach mit 60%iger Essigsäure neutra¬ lisiert, mit Wasser gewaschen und bei Raumtemperatur ge¬ trocknet. Die NaOH-Konzentrationen, die Behandlungstemperatur und das Fibrillisationsverhalten der behandelten Proben sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.A number of non-dried yarn was immersed for 10 s in NaOH solution and then acidified with 60% acetic acid neutra ¬ lisiert, washed with water and dried at room temperature ge. The NaOH concentrations, the treatment temperature and the fibrillation behavior of the treated samples are summarized in Table 3.
Tabelle 3 :Table 3:
Vers. Zustand C/Gew.% /°C t/s Nc »teVers. Condition C / wt.% / ° C t / s Nc »te
Nr. 1 min. 2 minNo. 1 min. 2 min
1 n. getr. 0,5 22 10 3 61 n. 0.5 22 10 3 6
2 n. getr. 0,5 60 10 4 62 n. 0.5 60 10 4 6
3 n. getr. 1,0 22 10 3 63 n. 1.0 22 10 3 6
4 n. getr. 1,0 60 10 4 64 n. 1.0 60 10 4 6
5 n. getr. 3,0 22 10 3 65 n. 3.0 22 10 3 6
6 n. getr. 3,0 60 10 2 56 n. 3.0 60 10 2 5
7 n. getr. 5,0 22 10 2 67 n. 5.0 22 10 2 6
8 n. getr. 5,0 60 10 2 58 n. 5.0 60 10 2 5
9 n. getr. 7,0 22 10 2 59 n. 7.0 22 10 2 5
10 n. getr. 7,0 60 10 2 410 n. 7.0 60 10 2 4
11 n. getr. 10,0 22 10 2 411 n. 10.0 22 10 2 4
12 n. getr. 10,0 60 10 2 312 n. 10.0 60 10 2 3
13 n. getr. 12,0 22 10 2 313 n. 12.0 22 10 2 3
14 n. getr. 12,0 60 10 2 314 n. 12.0 60 10 2 3
15 n. getr. 15,0 22 10 2 415 n. 15.0 22 10 2 4
16 n. getr. 15,0 60 10 2 416 n. 15.0 60 10 2 4
17 n. getr. 20,0 22 10 3 517 n. 20.0 22 10 3 5
18 n. getr. 20,0 60 10 2 518 n. 20.0 60 10 2 5
Die Versuche gemäß Tabelle 3 zeigen, daß bereits bei niedriger NaOH-Konzentration an initialfeuchten Garnen eine Verbesserung der.~Fibril.lisation erreicht wird. Bei einer Behandlungsdauer von 10 s resultieren allerdings die besten Fibrillierungsnoten bei Konzentrationen im Bereich 10 bis etwa 15 Gew.%. Bei einer Konzentration von 20 Gew.% ist die Fibrillierungsnote, insbesondere die, die aus dem Na߬ scheuertest über 2 min. resultierte, wieder schlechter, so daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung Konzentrationen im Bereich von 10 bis 14 Gew.% bevorzugt werden.The experiments according to Table 3 show that even at a low NaOH concentration in initially moist yarns an improvement in. ~ Fibril . lization is achieved. With a treatment duration of 10 s, however, the best fibrillation scores result at concentrations in the range from 10 to about 15% by weight. At a concentration of 20% by weight Fibrillation grade, in particular that resulting from the wet scrub test over 2 min. resulted, again worse, so that within the scope of the present invention, concentrations in the range from 10 to 14% by weight are preferred.
Beispiel 4Example 4
Während bei den Beispielen 1 bis 3 die Garne in ein Bad mit wässriger NaOH für eine bestimmte Zeit eingetaucht und damit spannungsfrei der Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung unterworfen wurden, wurden in Beispiel 4 jeweils getrocknete Garne (Versuchs Nr. 1 bis 4) und zuvor noch nicht getrocknete Garne (Versuchs Nr. 5 bis 13) kontinuierlich durch ein Bad mit wässriger NaOH hindurchgezogen. Im Unterschied zu den Beispielen 1 bis 3 erfolgte gemäß Beispiel 4 die Behandlung somit nicht spannungsfrei, sondern so, daß das Garn unter einer Zugspannung in der Größenordnung von 2 bis 10 cN stand. Die Zugspannung sollte jedoch 10 cN möglichst nicht überschreiten, da ansonsten eine Streckung des Garns erfolgen könnte, die wiederum den gewünschten Effekt der Verringerung der Fibrillierung reduzieren würde.While in Examples 1 to 3, the yarns were immersed in a bath with aqueous NaOH for a certain time and thus subjected to the treatment with the aqueous alkaline solution without tension, in Example 4, dried yarns (Trial Nos. 1 to 4) and before yarns which have not yet dried (Trial Nos. 5 to 13) are continuously drawn through a bath with aqueous NaOH. In contrast to Examples 1 to 3, the treatment according to Example 4 was therefore not stress-free, but in such a way that the yarn was under a tensile stress of the order of 2 to 10 cN. However, the tensile stress should not exceed 10 cN if possible, since otherwise the yarn could be stretched, which in turn would reduce the desired effect of reducing fibrillation.
Diese Behandlungsmethode ist besonders günstig, da sie die Integration der erfindungsgemäßen Garnbehandlung direkt in den Herstellungsprozeß gestattet, d.h. die Garne werden nach dem Fällen kontinuierlich im Prozeß durch das NaOH-Bad mit nachfolgenden Bädern zur Neutralisation und zum Waschen geleitet und letztlich getrocknet und aufgewickelt. Zur Durchführung der Vergleichsversuche 1 bis 4 wurden Garne nach dem-üblichen Verfahren, d.h. Fällen, Waschen, Trocknen und Aufwickeln, hergestellt und dann von der Spule durch das NaOH- Bad hindurchgezogen. Sowohl für die initialfeuch ten als auch für die getrockneten Garne betrug die Verweilzeit im Bad 4 s. Die Neutralisation erfolgte in einem Bad mit 60%iger Essigsäure. Anschließend wurden die Garne gewaschen und bei 180°C getrocknet. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in Tabelle 4 zusammengestellt.This treatment method is particularly favorable since it allows the yarn treatment according to the invention to be integrated directly into the production process, ie the yarns are passed continuously in the process through the NaOH bath with subsequent baths for neutralization and washing, and ultimately dried and wound up. In order to carry out comparative experiments 1 to 4, yarns were produced by the customary process, ie precipitation, washing, drying and winding, and then pulled through the NaOH bath from the spool. Both for the initial damp ten and for the dried yarns, the residence time in the bath was 4 s. The neutralization took place in a bath with 60% acetic acid. The yarns were then washed and dried at 180 ° C. The results of these tests are summarized in Table 4.
Tabellie 4:Table 4:
Vers. Zustand C/Gew.% T/°C t/s NoteVers. Condition C / wt.% T / ° C t / s Note
Nr. 1 min. 2 minNo. 1 min. 2 min
1 getr. 10,0 22 4 6 _1 dr. 10.0 22 4 6 _
2 getr. 10,0 60 4 6 -2 drops 10.0 60 4 6 -
3 getr. 12,0 22 4 6 -3 drops 12.0 22 4 6 -
4 getr. 12,0 60 4 6 -4 dr. 12.0 60 4 6 -
5 n. getr. 10,0 22 4 2 45 n. 10.0 22 4 2 4
6 n. getr. 10,0 40 4 1 36 n. 10.0 40 4 1 3
7 n. getr. 10,0 60 4 2 37 n. 10.0 60 4 2 3
8 n. getr. 11,0 22 4 2 38 n. 11.0 22 4 2 3
9 n. getr. 11,0 40 4 3 49 n. 11.0 40 4 3 4
10 n. getr. 11,0 60 4 3 410 n. 11.0 60 4 3 4
11 n. getr. 12,0 22 4 3 411 n. 12.0 22 4 3 4
12 n. getr. 12,0 40 4 3 412 n. 12.0 40 4 3 4
13 n. getr. 12,0 60 4 3 413 n. 12.0 60 4 3 4
Die in Tabelle 4 dargestellten Versuche belegen, daß auch bei diesem kontinuierlichen Verfahren mit der erfindungsgemäßen Behandlung nicht getrockneter Garne eine Verringerung der Fibrillisation erreicht wird. Bei einer Behandlung zuvor bereits getrockneter Garne konnte keine Verbesserung erreicht werden, und unabhängig von der Konzentration und der Behandlungstemperatur resultierte stets die Fibrillierungsnote 6.The experiments shown in Table 4 show that even in this continuous process, the treatment of undried yarns according to the invention leads to a reduction in fibrillization. No improvement could be achieved with a treatment of previously dried yarns, and regardless of the concentration and the treatment temperature, the fibrillation grade 6 always resulted.
In den Tabellen 5 und 6 sind Textildaten erfindungsgemäß hergestellter Garne (Tabelle 5) und von Vergleichsgarnen (Tabelle 6) dargestellt. Die Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung erfolgte, wie unter Beispiel 4 beschrieben, kontinuierlich.Tables 5 and 6 show textile data of yarns produced according to the invention (Table 5) and of comparison yarns (Table 6). Treatment with the aqueous alkaline solution was carried out continuously, as described in Example 4.
Tabelleι 5:Table 5:
Vers. C/Gew.% T/°C t/s Dehnung Festigkeit Modul 5% Nr. % cN/tex cN/texVers. C / wt.% T / ° C t / s elongation strength modulus 5% No.% cN / tex cN / tex
1 22 4 8,0 35 27 2 7,0 22 4 9,0 37 26 3 7,0 60 4 7,5 33 261 22 4 8.0 35 27 2 7.0 22 4 9.0 37 26 3 7.0 60 4 7.5 33 26
4 10,0 22 4 7,3 34 28 5 10,0 60 4 6,7 33 284 10.0 22 4 7.3 34 28 5 10.0 60 4 6.7 33 28
12,0 22 4 7,7 35 27 12,0 60 4 7,8 36 2812.0 22 4 7.7 35 27 12.0 60 4 7.8 36 28
Als Vergleichsbeispiel ist unter Versuch Nr. 1 in Tabelle 5 ein Garn angeführt, das anstatt durch ein Bad mit wässriger NaOH durch ein Wasserbad der Temperatur 22°C geführt wurde. Anhand der Versuche 2 bis 7 wird deutlich, daß die textilen Daten der erfindungsgemäß hergestellten Garne keine nennenswerten Veränderungen zeigen. Insbesondere wird die Festigkeit durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht herabgesetzt.As a comparative example, a yarn is listed in Experiment No. 1 in Table 5, which was passed through a water bath at 22 ° C. instead of through a bath with aqueous NaOH. From experiments 2 to 7 it is clear that the textile data of the yarns produced according to the invention show no noteworthy changes. In particular, the strength is not reduced by the method according to the invention.
Tabelle : 6:Table: 6:
Vers. C/Gew.% T/°C t/s Dehnung Festigkeit Modul 5%Vers. C / wt.% T / ° C t / s elongation strength modulus 5%
Nr. % cN/tex cN/tex% CN / tex cN / tex
1 — 22 4 5,8 34 311 - 22 4 5.8 34 31
2 10,0 22 4 5,6 30 282 10.0 22 4 5.6 30 28
3 10,0 60 4 6,3 31 273 10.0 60 4 6.3 31 27
4 12,0 22 4 5,8 31 284 12.0 22 4 5.8 31 28
5 12,0 60 4 5,9 29 265 12.0 60 4 5.9 29 26
Beim Vergleichsbeispiel 1 der Tabelle 6 wurden vorab bereits, getrocknete Garne durch ein Wasserbad der Temperatur 22°C geleitet. Anhand der Versuche 2 bis 5 der Tabelle 6 wird deutlich, daß die Behandlung mit wässriger NaOH von getrockneten Garnen zu geringerer Festigkeit und zu einem geringeren Modul bei 5% Dehnung führt. Die erfindungsgemäß hergestellten Garne (Tabelle 5) zeichnen sich somit nicht nur durch eine geringere Fibrillierung, sondern auch durch nahezu unveränderte Textildaten aus . In Comparative Example 1 of Table 6, dried yarns were passed through a water bath at 22 ° C. beforehand. Based on experiments 2 to 5 of table 6 clearly that the treatment with aqueous NaOH of dried yarns leads to lower strength and a lower modulus at 5% elongation. The yarns produced according to the invention (Table 5) are thus not only distinguished by a lower fibrillation, but also by almost unchanged textile data.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines cellulosischen GarnsAkzo Nobel nv, Arnhem* *Patentansprüche: Process for the production of a cellulose yarnAkzo Nobel nv, Arnhem * * Claims:
1. Verfahren zur Herstellung eines cellulosischen Garns durch Verspinnen einer ggf. noch Wasser und ggf. einen Stabilisator enthaltenden Lösung von Cellulose in einem tertiären Aminoxid zu Fasern oder Filamenten, Fällen, Waschen und Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß die Garne vor dem Trocknen mit einer wässrigen alkalischen Lösung über einen Zeitraum kürzer als 20 Sekunden behandelt werden.1. A process for the production of a cellulosic yarn by spinning a solution of cellulose in a tertiary amine oxide, optionally containing water and possibly a stabilizer, into fibers or filaments, precipitation, washing and drying, characterized in that the yarns are dried with a aqueous alkaline solution for less than 20 seconds.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung über einen Zeitraum von 1 bis 10, bevorzugt 2 bis 6 Sekunden erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the treatment with the aqueous alkaline solution over a period of 1 to 10, preferably 2 to 6 seconds.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wässrige alkalische Lösung eine NaOH- oder KOH- Lösung eingesetzt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a NaOH or KOH solution is used as the aqueous alkaline solution.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn-4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized
... zeichnet, daß die Konzentration an Alkali in der wässrigen alkalischen Lösung zwischen 0,5 und 20 Gew.%, bevorzugt zwischen 10 und 14 Gew.%, beträgt. ... shows that the concentration of alkali in the aqueous alkaline solution is between 0.5 and 20% by weight, preferably between 10 and 14% by weight.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige alkalische Lösung weitere anorganische oder organische Hilfsmittel enthält.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the aqueous alkaline solution contains further inorganic or organic auxiliaries.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsmittel Emulgatoren, Salze oder Glycerin eingesetzt werden.6. The method according to claim 5, characterized in that emulsifiers, salts or glycerol are used as auxiliaries.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung bei einer Temperatur von 0 bis 60 °C, bevorzugt 20 bis 60 °C durchgeführt wird.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the treatment is carried out at a temperature of 0 to 60 ° C, preferably 20 to 60 ° C.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung nach dem Waschen der Garne erfolgt.8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the treatment with the aqueous alkaline solution is carried out after washing the yarns.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Garne nach der Behandlung mit der wässrigen alkalischen Lösung in einer wässrigen sauren Lösung neutralisiert werden, gewaschen und anschließend getrocknet werden.9. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the yarns are neutralized after the treatment with the aqueous alkaline solution in an aqueous acidic solution, washed and then dried.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als tertiäres Aminoxid N- Methylmorpholin-N-oxid eingesetzt wird. 10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that N-methylmorpholine-N-oxide is used as the tertiary amine oxide.
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