DE1127074B

DE1127074B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Faeden, Folien, Schlaeuchen und aehnlichen Gebilden aus Amylose und/oder amylosehaltigen Kohlenhydraten

Info

Publication number: DE1127074B
Application number: DEW21669A
Authority: DE
Inventors: Dr Dieter Kudera
Original assignee: Wolff and Co AG
Current assignee: Dow Produktions und Vertriebs GmbH and Co oHG
Priority date: 1957-08-09
Filing date: 1957-08-09
Publication date: 1962-04-05

Description

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Fäden, Folien, Schläuchen und ähnlichen Gebilden aus Amylose und/oder amylosehaltigen Kohlenhydraten Es ist bekannt, Lösungen von Amylose und/oder amylosehaltigen Kohlenhydraten in Wasser bei Temperaturen von wenigstens 120° C mit und ohne Zusatz von Komplexbildern herzustellen und aus diesen Lösungen durch Gießen auf Unterlagen und anschließendes Trocknen Folien zu formen. Diese Art der Fertigung von Folien ist umständlich und kostspielig und daher für die Massenherstellung ungeeignet, und außerdem ist das mit ebenen Unterlagen arbeitende Gieß- und Trocknungsverfahren praktisch auf die Herstellung von Folien beschränkt und erlaubt nicht die Herstellung von Fäden und Schläuchen. Es ist ein bisher noch nicht gelöstes Problem, in kontinuierlichem technisch-industriellem Verfahren Folien, Fäden und Schläuche und ähnliche Gebilde als Reihenerzeugnis aus Lösungen von Amylose und/oder amylosehaltigen Kohlenhydraten unter Verwendung von formenden Schlitz- oder Ringdüsen und von koagulierenden Fällbädern, ähnlich wie z. B. aus Viskose- oder Alginatlösungen, zu fertigen.
Nach der Erfindung gelingt es nun, eine für die fortlaufende Herstellung von fadenförmigen oder flächigen Gebilden geeignete Lösung von Amylose und/oder amylosehaltigen Kohlenhydraten dadurch herzustellen, daß man Amylose und/oder amylosehaltige Kohlenhydrate in der 2- bis 6fachen Menge eines Gemisches aus Wasser und Formaldehyd bei Temperaturen von etwa 120° C löst und die Viskosität der Lösung auf 50 bis 300 Poisen und den pll-Wert der Lösung auf 2,5 bis 3,5 einstellt und diese Lösung zum gewünschten Gebilde verformt und koaguliert und dieses wäscht, weichmacht und trocknet. Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei erwiesen, die Amylose und/oder die amylosehaltigen Kohlenhydrate in der 2,5- bis 3fachen Menge eines Wasser-Formaldehyd-Gemisches mit vorzugsweise etwa 1011/o Formaldehyd zu lösen.
Die Einstellung des pll-Wertes erfolgt erfindungsgemäß nach der Bereitung der Lösung vorzugsweise auf den Wert 2,8 bis 3,1 und kann mit organischen und anorganischen Säuren, insbesondere mit Phosphor- und'oder Schwefelsäure, vorgenommen werden. Die Einstellung der Viskosität auf den Wert von 50 bis 300 Poisen kann durch Reifung, d. h. durch Lagerung der Lösung, vorzugsweise bei Zimmertemperatur, erreicht werden. Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Amyloselösung hat eine, wenn auch begrenzte, aber praktisch ausreichende Lagerfähigkeit und eignet sich auf Grund ihrer Zusammensetzung und ihrer Viskosität sowie ihres pll-Wertes bestens für die Verformung mittels Düse oder auch mittels Tauchkörper und für die Verfestigung mittels Fällbades.
Das koagulierende Fällbad kann erfindungsgemäß aus einer wäßrigen und/oder alkoholischen Lösung von basisch reagierenden Substanzen bestehen. Als basisch reagierende Substanzen eignen sich insbesondere solche Körper, die das freie oder gebundene Formaldehyd, das sich auf Grund der Herstellung in der Lösung befindet, ganz oder teilweise binden, z. B. Ammoniak, Hydrazinhydrat, Mono-, Di- oder Triäthanolamin, Äthylendiamin sowie Derivate dieser Verbindungen. Die Fällgeschwindigkeit ist dabei, wie sich gezeigt hat, von der Molekülgröße des Fällungsmittels insofern abhängig, als mit zunehmender Molekülgröße der Koagulierprozeß verlangsamt wird.
Weiterhin haben Versuche ergeben, daß die Fällbadentquellung des Koagulates durch Zusätze von Mineralsalzen, insbesondere von Natriumphosphat, zum Fällbad begünstigt wird und außerdem die Beschleunigung der Entquellung sich auch dadurch erreichen läßt, daß dem Fällbad Mineralsalzbäder nachgeschaltet werden, deren Erwärmung dabei besonders vorteilhaft ist. Als Mineralsalze kommen alle Neutralsalzc in Betracht, von denen sich aber vor allem Trinatriumphosphat als günstig erweist.
Nach erfolgter Koagulation wird das aus der erfindungsgemäß bereiteten Amyloselösung erhaltene fadenförmige oder flächige Gebilde in der für Spinnlösungen bekannten Weise gewaschen, nachbehandelt, weichgemacht und getrocknet, die Festigkeit des fertigen Gebildes kann noch durch ein.- oder mehrmaliges Behandeln der Folien mit höheren Temperaturen, falls nötig, gesteigert werden.
Beispiel Amylose wird mit einem aus Wasser und Formaldehyd bestehenden Gemisch, das mit Phosphorsäure oder Schwefelsäure auf einen pH-Wert von 3,0 gebracht ist, 1 Stunde und 30 Minuten im Kneter bei 20° C vermengt. Das so erhaltende Gemisch wird kalt in einen Rührautoklav gebracht und schnell auf 120 C erwärmt. Nach 5 Minuten Erhitzung bei dieser Temperatur ist der Lösungsvorgang beendet, und die Lösung wird nach dem Entlüften, Filtrieren und Erkalten mit Hilfe einer Breitschlitzdüse in ein Füllbad gespritzt, das aus etwa 20%igem Ammoniak besteht, in dem 5'% Na. P 04 gelöst sind. Die aus der Breitschlitzdüse austretende Paste koaguliert praktisch sofort zu einem Gelband, das bereits nach wenigen Sekunden eine so große Naßfestigkeit besitzt, daß es über eine Umlenkrolle geleitet werden kann, um dann kontinuierlich aus dem Füllbad abgezogen und den Wasch- und Nachbehandlungsbädern zugeführt zu werden.

Die für die Herstellung dieser Folie bereitete Lösung enthält 25,6% Festkörpergehalt und hat einen Formaldehydgehalt von 6,5,1/9 und einen pH-Wert von 3,0 sowie eine Viskosität von 231,3 Poisen. Die erzeugte trockene Folie zeigt:

Bruchlast . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,2 kg/mm2

Dehnung .................. 80/0

Falzzahl ................... 2208

Quellgrad .................. 2,1

Formaldehydgehalt . . . . . . . . . 0,611/o

Dicke ..................... 53 i,

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Fäden, Folien, Schläuchen und ähnlichen Gebilden aus Amylose und/oder amylosehaltigen Kohlenhydraten, dadurch gekennzeichnet, daß Amylose und/oder amylosehaltige Kohlenhydrate in der 2- bis 6fachen Menge eines Wasser-Formaldehyd-Gemisches bei Temperaturen von etwa 120° C gelöst, die Viskosität auf 50 bis 300 Poisen und der pH-Wert der Lösung auf den Wert 2,5 bis 3,5 eingestellt wird und man diese Lösung zum gewünschten Gebilde verformt und koaguliert und dieses wäscht, weichmacht und trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Koagulierung ein Füllbad verwendet wird, das aus einer wäßrigen und/oder alkoholischen Lösung von basisch reagierenden Substanzen besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität durch Lagerung der Lösung bei Zimmertemperatur auf den geforderten Wert eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Füllbad als basisch reagierende Substanzen Ammoniak, Hydrazinhydrat, Mono-, Di- oder Triäthanolamin, Äthylendiamin sowie Derivate dieser Verbindungen verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllbad Mineralsalze, insbesondere Natriumphosphat, zugesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Füllbad vorzugsweise erwärmte Mineralsalzbäder nachgeschaltet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 656 571; britische Patentschriften Nr. 642 906, 624 437; französische Patentschrift Nr. 826 881..