DE764555C - Process for the production of artificial structures such as rayon and rayon with high utility properties - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Kunstseide und Zellwolle, mit hohen Gebrauchswerteigenschaften Von den künstlichen Fasern, die heute auf dem Markt sind, haben die einzelnen Vertreter entsprechend ihrer ganzen Natur, die durch die Grundstoffe, aus denen sie gewonnen sind, und die ferner durch .die Art ihrer Herstellung bedingt ist, mehr oder weniger bestimmte Verwentdung@sgebiete sich erobern können. Wenn man sich auch anfangs damit zufrieden gab, die Kunstfaser als solche schon zur Verfügung zu haben, ist man doch im Laufe der Zeit dazu übergegangen, immer höhere Anforderungen :an sie zu stellen, um so die Kunstfaser als vollwertigen Ersatz anstatt des einen oder anderen Naturproduktes benutzen zu können.Process for the production of artificial structures such as rayon and rayon, with high utility properties From the artificial fibers, which are on the market today, the individual representatives have according to their whole Nature, through the raw materials from which they are obtained, and further through .the way in which they are produced is conditional, more or less specific areas of use can conquer. If you were satisfied with it at first, the synthetic fiber already available as such, in the course of time one has changed over to ever higher demands: to make them so that the synthetic fiber is fully fledged To be able to use a substitute instead of one or the other natural product.

Insbesondere hat man. für dieViskosekunstfasern, die jetzt einen. sehr breiten Raum in der Textilwirtschaft ausfüllen, eine recht große Anzahl von Verbesserungen in der Art ihrer Herstellung. einzuführen vermocht und ist dabei auch zu Produkten gelangt, die ausgezeichnete Qualitäten aufweisen. So wurden gegenüber früheren Zeiten die sog. textilen Daten, wie Festigkeit und Dehnung, und zwar sowohl im trocknen wie nassen Zustand der Faser, sehr erheblich verbessert. Auch die Gleichmäßigkeit de: Fasergefüges, die sich in einer gleichmäßigen .=,@rifärbbarkeit zeigt, konnte in ausgezeichneter kreise gesteigert «-erden.In particular, one has. for the viscose man-made fibers that are now one. fill a very large space in the textile industry, quite a large number of Improvements in the way they are made. was able to introduce and is about to do so also arrives at products that have excellent qualities. So were opposite earlier times the so-called textile data, such as strength and elongation, both Both the dry and the wet state of the fiber are greatly improved. Also the uniformity de: fiber structure that shows itself in a uniform colorability. =, @ could increased in excellent circles «- earth.

Bei den aus derartigen Kunstfasern hergestellten Textilwaren -zeigte sich indessen beim praktischen Gebrauch. dal,l in manchen Fällen, ganz wider alles Erwarten, keine guten Ergebnisse festgestellt «-erden konnten.In the textile goods made from such synthetic fibers -shown meanwhile, in practical use. dal, l in some cases, quite contrary to everything Expect no good results to be found.

L m zu ermitteln, worauf dieses Überraschende Verhalten zurückgeführt werden könnte. wurden Viskosekunstfasern verschiedenster Herstellungsweisen einer svstematischen Prüfung auf diejenigen Eigenschaften hin unterzogen, deren Beziehung zusn praktischen Gebrauchswert als maßgeblich angesehen werden müssen. Die Prürung erstreckt sich auf'er auf Festigkeit und Dehnung auch auf Knotfestigkeit, Torsionsfestigheit. Diegewert und Scheuerwert sowie auf den durchschnittlichen Polymerisationsgrad. Beim VergIeich der Prüf-,certe dieser Eigenschaften sowie der Untersuchung ihrer Abhängigkeit von den Herstellungsbedingungen stellte sich tinerwarteterweise heraus, daß zur Erzielung der besten Prüfwerte, insbesondere der höchsten Biege- und Scheuerwerte, ganz bestimmte Herstellungsbedingungen einzuhalten sind.L m to determine what this surprising behavior is attributed to could be. viscose synthetic fibers of various manufacturing methods were one subject to a systematic examination of those properties whose relationship must be regarded as decisive in addition to practical use value. The test extends to strength and elongation also to knot strength and torsional strength. The value and abrasion value as well as the average degree of polymerization. When comparing the test, certifications of these properties as well as the investigation of their Depending on the manufacturing conditions, it turned out, as expected, that in order to achieve the best test values, in particular the highest bending and abrasion values, very specific manufacturing conditions must be observed.

Es wurde nun gefunden, daß man zu hervorragenden Ergebnissets dann gelangt, wenn man eine aus einem zweckmäßig veredelten Zellstoff in an sich bekannter Weise bereitete alkalicellulose keiner oder nur einer kurzen Vorreife unterwirft, die daraus unter Verwendung einer relativ großen -Menge von Schwefelkohlenstoff hergestellte Viskose eine so kurze Nachreife durchmachen läßt, dat) der ;-Wert 43.5. vorzugsweise 52,5 und darüber beträgt, worauf die Viskose in einem säure-und salzhaltigen Sphinbad bei einem etwa 6o inlllin. nicht übersteigenden Abzug unter mäßiger Verstreckung versponnen und dann die so gewonnenen Iwunstfasern in üblicher Weise gewaschen, nachbehandelt und getrocknet werden. Man kann aber auch so vorgehen, daß man nicht mit einem einzigen Bad arbeitet, sondern noch ein zweites Bad nachschaltet, das Wasser oder eine Lösung von wellig Salz und Säure enthält und erwärmt ist, in welchem die das erste Bad verlassenden Fäden einer erheblichen Verstreckung unterworfen «-erden.It has now been found that excellent result sets can then be achieved when you get one from a suitably refined pulp in a well-known Wise, prepared alkaline cellulose is not subjected to any or only a short pre-ripening, resulting from using a relatively large amount of carbon disulfide Viscose produced undergoes such a short post-ripening process that the; value 43.5. is preferably 52.5 and above, whereupon the viscose in an acidic and salty Sphin bath at about 6o inlllin. Not exceeding take-off with moderate stretching spun and then washed the artificial fibers obtained in this way in the usual way, post-treated and dried. But one can also proceed in such a way that one does not works with a single bath, but is followed by a second bath that Contains water or a solution of undulating salt and acid and is warmed in which the threads leaving the first bath are subjected to a considerable stretching "-earth.

Es ist bereits bekannt, Viskose von niederer Viskosität zur Weiterverarbeitung auf Fäden und Filme in der Weise herzustellen, dafr inan von einer urigereiften oder schwach gereiften AIkalicellulose ausgebt Lind die Auflösung des daraus erhaltenen lantliogenats unter Einwirkung von Sauerstoffgas oder sauerstoflialtigen Gaseii vornimmt derart, daß der absolute Partialdruck des zur Einwirkung I:oniinenden Sauerstoffes größer ist als in der _@tmosM:häre. -Nach jenem Verfahren wird die rastlose Ent- fernung des freien Schwefelkohlcnstottes ge- fördert, damit unter keinen Umständen eine Reaktion zwischen dem freien Scli«eftlkolileii- stotf und dem Sauerstoff, der unter Druck zti- gfeführt wird, eintreten h@@iln. L`her dit titti-- verarbeitung der Viskose und deren ;-Wert ist nichts 'bekanntgegeben. Zur Bestimmung des Biegewertes der ge- wonnenen Fasern kann man sich des 1>e- kannten Datterbiegeprüfapparates der Firma Schopper, Leipzig, bedienen. In ihn wird eine .i-öfiere Anzahl der zu unterst.chen@Ien Fäden dicht nebeneinander eingespannt und niit eineng Gewicht, z. h. entsprechend 0,2.3 -'den, be- lastet. DerKnickwinkel des Apparates ist ibo'. iv6durcli hei Betätigung desselben an dar Knickstelle des Fadens ai>>,c,-.--lise,l;1 eile Streck-,mg und Stauchung ausgeiibt «-brd. t_ie- knickt wird bis zu Bruch aller Fü<ien. _his einer größeren Anzahl von Prüfungen wird der Mittelwert gezogen, der die Zahl der aus- geführten Ieniclcungen an-iht. Da die Prüf- werte in geringem 2#ialle vor, @1er _@@-i@-age, da- ,-egen erheblich :-o:1 der @ettc'ail;eit und (Ielll Titer des Einzelfadens abliängi" :iiid. niü,=en stets dieselben i3edingungen eithelialtctl wer- den. uni zu richtigen Vergleichswerten zti ge- langLt'. Der Scheuerwert wird in der Greise er- mittelt. (Ja?, eine Anzahl der zu untersuchen- den Fäden nebeneinander unter sehr geringer Belastung ausgespannt und in nassem Zustand niit einem Rundstal-) in Faserrichtung hin und leer gehend bis zutn Bruch gesclseticrt wer,lrn. Der Scheuerwert wird durch die durch,chnitt- liche Zahl der erforderlichen I-Iinundher`üngc gegeben. Da auch in dieseln Fall iliclit al:- sofiute leerte, s5siderti ntit- \-er`Ieiclisverte erzielt Iverden können, ist e# unbedingt nölig. die Versuche stets unter genau den <Iriclleil Bedingungen sorztmelinien. Aus der sehr großen Zahl von -ersuchen. die für die Prüfung des Gebratteliswtrtes an- gestellt worden sind, ergab sich, daß mit zu- nehmender Orientierung der llizellen ein ent- sprechendes Ansteigen der Trocken- und --\-al)- festig'ceit der Fasern. dagegen ein =@1>süsken der Dehnung, der Knotfestigkeit sowie de, Dielte- Lind Scheuerwertes festgestellt werden konnte. Hierdurch allein ließ sich also eine Ver- besserung des Gebrauchswertes nicht erzielen, wurde nun aber die abztigsgesclicvindi(#keit bei der I-Itrstellun g der Kunstfaser aus `-i:kO,e so weit gesenkt, d aß sich eine solche s(-in liöclistens 6o ni.-\lin. ergab, so zeigte sich eine Steige- rung der Knotfestigkeit sowie des i,>#iege- und Sehetierwertes. Lilien günstigen Eiilfltilf. wenligkich Blicht einen at1,@Clila@5el@eilllill. I,riliIt die `,-erwen@iung eitles @-c-re@l@_lt@°n Zell- stoffies bei derBereitung der Viskose mit sich. Wird aber eine kurze Vorreife der Alkalicellulose eingeschaltet und eine Menge von Schwefelkohlenstoff zum Sulfidieren benutzt, die erheblich über der üblichen Menge liegt, zumal wenn man das sonst gebräuchliche Verhältnis von Cellulose zu Alkali in der Viskose in Richtung des Alkali erhöht, so ergeben sich ganz bedeutende Zunahmen aller Prüfwerte. Hierbei zeigte sich insbesondere, daß ein ;-Wert von 43,5, vornehmlich aber von 52,5 und darüber einen außerordentlich günstigen Einfluß auf die Güte des. Gehrauchswertes hat.It is already known to produce viscose of low viscosity for further processing on threads and films in such a way that a rustic or weakly ripened alkali cellulose is used and the lantliogenate obtained therefrom dissolves under the action of oxygen gas or oxygen-containing gases in such a way that the absolute Partial pressure of the acting I: oniinenden Oxygen is greater than in the _ @ tmosM: häre. -After that procedure, the restless development removal of the free carbon disulfide promotes, so under no circumstances a Reaction between the free tube stotf and the oxygen, which under pressure is led, enter h @@ iln. L`her dit titti-- Processing of the viscose and its; value is nothing 'announced. To determine the bending value of the recovered fibers can be seen in the 1> e- knew the company's data bending testers Schopper, Leipzig, serve. One becomes in him .i-open the number of threads to be subst.chen@Ien clamped close together and not narrow Weight, zh corresponding to 0.2.3 -'den, loading burdens. The kink angle of the apparatus is ibo '. iv6durcli when it is operated on Kink of the thread ai >>, c, -.-- lise, l; 1 rush Stretching, mg and compression applied "-brd. t_ie- kinks until all feet are broken. _his a greater number of exams the mean is drawn, which represents the number of Guided decisions an-iht. Since the test values in low 2 # ialle, @ 1er _ @@ - i @ -age, da- , -egen considerably: -o: 1 der @ ettc'ail; eit and (Ielll Titer of the single thread length ": iiid. Niü, = en always the same i3conditions eithelialtctl the. uni at correct comparative values zti langLt '. The abrasion value is determined in old age averages. (Yes? To investigate a number of- the threads next to each other under very low Load relaxed and wet with a round valley) in the direction of the grain empty to the break closed who, lrn. The abrasion value is determined by the average the number of required I-inundersc given. Since also in this case iliclit al: - sofiute emptied, s5siderti ntit- \ -er`Ieiclisverte If you can achieve Iverden, e # is absolutely necessary. the experiments always under exactly the Iriclleil Conditions sorztmelinien. From the very large number of requests. for the examination of the Gebratteliswtrtes have been made, it turned out that with the increasing orientation of the iliac cells speaking increase in dry and - \ - al) - strengthens the fibers. on the other hand a = @ 1> süsken elongation, knot strength and de, Dielte and abrasion values can be determined could. This alone made it possible to do not improve the utility value, But now the abztigsgesclicvindi (#keit at the I-Itrstellun g of the synthetic fiber from `-i: kO, e so far lowered, that such a s (-in liöclistens 6o ni .- \ lin. revealed an increase in tion of the knot strength as well as the i,># iege and Sighted animals. Lilies favorable Eiilfltilf. little flashes an at1, @ Clila @ 5el @ eilllill. I, riliIt die `, -erwen @ iung vain @ -c-re @ l @ _lt @ ° n cell- substances involved in the preparation of the viscose. If, however, a brief preliminary ripening of the alkali cellulose is switched on and an amount of carbon disulfide is used for sulphiding which is considerably higher than the usual amount, especially if the otherwise usual ratio of cellulose to alkali in the viscose is increased in the direction of the alkali, the result is quite significant Increases in all test values. In particular, it was shown that a;

Nachstehende Arbeitsbeispiele mögen das Verfahren nach der Erfindung erläutern und den Vorteil gegenüber den bekannten zeigen: Arbeitsbeispiel i Aus einem veredelten Zellstoff wird in belZannter Weise durch Tauchen, Pressen mid Zerfasern Alkalicellu,lose hergestellt und bei 2i° 15 Stunden lang gereift. Die Allralicellulose wird sodann in üblicher Weise sulfidiert unter Verwendung einer Schwefelkohl.enstoffmen.ge, die 40 % vom Gewicht der in der Alkalicellulose enthaltenen Cellulose beträgt. Das Xanthat wird zu einer Viskose von der Zusammensetzung 6,5 % Cellulose, 8,o o/o NaOH gelöst, diese Viskose in der üblichen Weise filtriert, entlüftet und bei r6° so lange gereift, bis ihr y-Wert 48 bis 43,5 beträgt und wird dann zu Fäden mit 24 Einzelfädchen bei 56 m/Min. Abzugsgeschwindigkeit versponnen. Als Fällbad wird ein Bad der Zusammensetzung benutzt: H2 S 04 = I28 g/1, Na. S 04 = 228 g/1, Mg S 04 = 78 g/1, Zn S 04 = 7,0 g/1.The following working examples may explain the process according to the invention and show the advantage over the known ones: Working example i Alkali cellulose is loosely produced from a refined cellulose by dipping, pressing and shredding and matured at 21 ° for 15 hours. The allralicellulose is then sulphided in the usual way using an amount of carbon disulphide which is 40% of the weight of the cellulose contained in the alkali cellulose. The xanthate is dissolved to form a viscose with the composition 6.5% cellulose, 8, o / o NaOH, this viscose is filtered in the usual way, deaerated and matured at 6 ° until its y value is 48 to 43.5 is and then becomes threads with 24 single threads at 56 m / min. Take-off speed spun. A bath with the composition: H2 S 04 = I28 g / 1, Na is used as the precipitation bath. S 04 = 228 g / 1, Mg S 04 = 78 g / 1, Zn S 04 = 7.0 g / 1.

Die Verspinnun.g einer solchen Viskose verlangt eine beträchtliche Badstrecke, die zweckmäßigerweise durch Anwendung eines Seilscheibenpaares mit geringfügiger Umfangssteigerung, z. B. i i % bei dreifacher Umschlingung, erzielt wird. Nach der üblichen Nachbehandlung, Trocknung und Zwirnring ergeben die fertigen, jedoch ungeblei.chten Fäden die folgenden Prüfwerte: Festigkeit, trocken... . 236 g/loo den, Dehnung, trocken..... 21190701 naß.... 127 g/ioo den, naß ..... 29,3%, Rel. Knotfestigkeit ................ 72,7%, Torsionsfestigkeit.................. 125o Drehungen/5o cm, Biegewert ........................ i 22o, Scheuerwert ............ . ............ 16 816, Durchschnittl. Polymerisationsgrad . . 386. Arbeitsbeispiel 2 Aus einem L interszell;stoff wird in bekannter Weise Alkalicellulose hergestellt und praktisch ohne Vorreife sulfidiert unter Verwendung vor, einer Schwefelkohlenstoffmenge entsprechend 42 % vom Gewicht der Cellulose in der Alkalicellulose. Das Xanthat wird sodann zu eines' Viskose der Zusammensetzung 6,5 1/o' Cellulose, 8,o o/o Na O H gelöst, die Viskose sofort entlüftet und ohne weitere Nachreife versponnen. Der y-Wert wird in diesem Falle etwa 59 betragen. Das Spinnen geht bei 37 m/Min. Abzugsgeschwindigkeit in einem Bad der Zusammensetzung H2s04 = 130 9/1, Na2 S O4 = 220 9/1, Mg S 04 = 6o g/1, Zn S 04 = 6o g/1 glatt vonstatten. Nach dem Austritt aus dem Fällbad passiert der Faden ein zweites aus Wasser oder stark verdünnter, sulfathaltiger Schwefelsäure bestehendes, auf 6o bis 70° erwärmtes Bad und wird in diesem Bad durch ein. mit verschiedener Umfangsgeschwindigkeit laufendes Galettenpaar sehr stark, d. h. bis dicht unter die Reißgrenze verstreckt. Der fertig nachbehandelte, ungebleichte Faden mit 24 Einzelfädchen ergibt die folgenden Prüfwerte Festigkeit, trocken. . .. 3o9 g/ioo den, Dehnung, trocken..... 2o,7%, naß.. . . 213 g/ ioo den, naß..... 27,2°%, Rel. Knotfestigkeit ................. 7o,8%, Biegewert........................ 3917, Scheuerwert ...................... 11478, Durchschnittl. Polymerisationsgrad .. go6. Beim vorliegenden Verfahren ist es nicht von ausschlaggebender Bedeutung, daß mit gutem Erfolg ein Edelzellstoff benutzt wird., da auch schon Zellstoffe von üblicher Beschaffenheit günstige Resultate liefern können, sofern die übrigen Versuchsbedingungen eingehalten werden. Ebenso ist das Vgrfahren nicht allein von einem bestimmten Polymerisationsgrad der Cellulose abhängig oder von einem hohen Alkaliverhältnis der Viskose. Wesentlich und wichtig ist das Zusammenwirken aller der Verfahrensmerkmale, die das vorliegende Kombinationsverfahren charakterisieren.The Spinnun.g such a viscose requires a considerable length of the bath, which is expediently achieved by using a pair of pulleys with a slight increase in circumference, e.g. B. ii% with triple wrap is achieved. After the usual post-treatment, drying and twisting ring, the finished but unbleached threads give the following test values: Firmness, dry .... 236 g / loo den, stretching, dry ..... 21190701 wet .... 127 g / ioo den, wet ..... 29.3%, Rel. Knot strength ................ 72.7%, Torsional strength .................. 125o turns / 5o cm, Bending value ........................ i 22o, Abrasion value ............. ............ 16 816, Average Degree of polymerization. . 386. Working Example 2 Alkali cellulose is produced in a known manner from an intercellulose and sulfided with practically no precripe, using an amount of carbon disulfide corresponding to 42% of the weight of the cellulose in the alkali cellulose. The xanthate is then dissolved to form a 'viscose with the composition 6.5 1 / o' cellulose, 8, oo / o Na OH, the viscose is immediately deaerated and spun without further ripening. The y-value will be around 59 in this case. The spinning goes at 37 m / min. Withdrawal speed in a bath of the composition H2S04 = 130 9/1, Na2 S O4 = 220 9/1, Mg S 04 = 6o g / 1, Zn S vonstatten 04 = 6o g / 1 smooth. After exiting the precipitation bath, the thread passes through a second bath consisting of water or very dilute sulphate-containing sulfuric acid, heated to 60 to 70 °, and is passed through a bath in this bath. Pair of godets running at different circumferential speeds very strongly, ie stretched to just below the tear limit. The finished, post-treated, unbleached thread with 24 individual threads gives the following test values Firmness, dry. . .. 3o9 g / ioo den, stretching, dry ..... 2o.7%, wet.. . . 213 g / 100 den, wet ..... 27.2%, Rel. Knot strength ................. 7o, 8%, Bending value ........................ 3917, Abrasion value ...................... 11478, Average Degree of polymerisation .. go6. In the case of the present method it is not of decisive importance that a noble pulp is used with good success, since pulps of the usual nature can also give favorable results, provided the other test conditions are observed. Likewise, the process does not depend solely on a certain degree of polymerisation of the cellulose or on a high alkali ratio of the viscose. What is essential and important is the interaction of all the process features that characterize the present combination process.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden, wie Kunstseide oder Zellwolle, mit hohen Gebrauchswerteigenschaften aus kurzgereifter Viskose, die aus nicht oder nur kurzgereifter Alkalicellulose unter Verwendung von einer relativ großen 1fenge Schwefelkohlenstoff erhalten wurde, wobei im Spinnbad mäßig oder in einem gegebenenfalls nachfolgenden Wasser oder wenig Salz und Säure enthaltenden warmen Bad stark verstreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verspinnende Viskose einen ;-Wert von wenigstens 43, vorzugsweise etwa 53 aufweist. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Kr. 610 329, 597 875; Götze, Kurt: »Kunstseide und Zellwolle nach dem Viskose-Verfahren«, Berlin 1940, S.265, Absatz 3 und S.252. Zeilen 23/z5.PATENT CLAIM: Process for the production of artificial structures, such as rayon or rayon, with high utility properties from briefly ripened viscose, which was obtained from unripened or only briefly ripened alkali cellulose using a relatively large 1fenge carbon disulfide, with moderate in the spinning bath or in an optionally subsequent water or A warm bath containing little salt and acid is strongly drawn, characterized in that the viscose to be spun has a value of at least 43, preferably about 53. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patents Kr. 610 329, 59 7 875; Götze, Kurt: "Rayon and rayon using the viscose process", Berlin 1940, p.265, paragraph 3 and p.252. Lines 23 / z5.