Verfahren zur Herstellung von Folien, Films, Bändern usw. aus Lösungen von Zellulosederivaten. Zur Herstellung von Zellulosefolien aus Zelluloselösungen kommen heute zwei prin zipiell verschiedene Verfahren in Frage Das eine dieser Verfahren ist geschützt durch die D. R. P. Nr. 287152, 249256 und 257227.
besteht darin, dass man die Zellulose lösungen aus einer breiten, trichterförmigen Düse in die F'ä,llflüssigkeit eintreten lässt. Die Zelluloselösung, welche in der Fällflüs- sigkeit gerinnt, ist gegen mechanische Ein flüsse zuerst noch sehr -empfindlich, wes halb es erforderlich ist, die Durchführung durch die weiteren Hä.rtungsbäder mit Hilfe von sehr vielen eng aneinanderliegenden Walzen vorzunehmen.
Hierbei. bietet die La gcruna der zahlreichen Walzen, welche zum Teil innerhalb von sauren Flüssigkeiten ge schehen muss, äusserst grosse Schwierigkeiten. Ausserdem weisen die nach diesem Verfah ren hergestellten Zellulosefolien infolge un regelmässiger Schrumpfung beim Koagulie ren starke Schlieren auf, was verschiedene Nachteile, zum Beispiel optische und mecha nische Inhomogenität zur Folge hat.
Die andern Verfahren unterscheiden sich von dem ersten prinzipiell dadurch, daB mit Hilfe einer Giessunterlage gearbeitet wird. Han erhält damit im Gegensatz zum vorher beschriebenen Verfahren einen glänzenden und recht homogenen Film. Diese Verfah ren mit Giessunterlage hatten jedoch den Nachteil, dass die technische Durchführung äusserst schwierig war. Zu leicht bleiben von dem zu fällenden Material Reste, welche nicht vollkommen bis zu Ende durchgefällt sind, auf der Giessunterlage haften.
Man hat deshalb versucht, alle möglichen Reinigungs vorrichtungen an der Giessunterlage anzu bringen, wie dies zum Beispiel im amerikani schen Patent Nr. 798061 beschrieben ist. Das britische Patent Nr. 28588/08 und das D. R. P. Nr. 218010 verwenden zum Reini gen Schaber und Bürste. Ebenso benutzt das amerikanische Patent Nr. 1187929 eine sehr komplizierte Kratzreinigungsv orrichtung. Ein weiteres amerikanisches Verfahren will ein Haftenbleiben von Verunreinigungen dadurch vermeiden. dass die' Giessunterlage vor dem Aufbringen der Zelluloselösung mit Fett eingerieben wird (amerikanisches Patent Nr.
634.57l). Diese Reinigungsvorrichtungen erschweren natürlich das Arbeiten ganz er heblich und bringen niemals einen vollen Erfolg, da schon ganz geringe Reste von zum Beispiel ha.lbdurchgefälltenm Material oder stellenweise durehdiffundiertes Fällbad geniigen, um den ganzen Arbeitsprozess zu stören.
Der Nachteil des Haftenbleibens soll nun nach D. R,. P. Nr. 421383 dadurch vermieden werden, da.ss die Giessunterla.-2 vor dem Auf bringen der Zelluloselösung gleichmässig mit FPIlmittel benetzt wird, so dass -beim Auf- brino,en der Zelluloselösung gleich eine Fäl lung von unten her eintritt, was ein Anhaf ten an der Giessunterlage vermeiden soll.
In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass es besonders bei höheren Arbeitsgeschwindig keiten nicht ganz leicht ist, die Benetzung der Giessunterlage mit Fällmittel so gering und gleichmässig zu gestalten, dass der Pro zess immer gleichförmig und normal verläuft. Insbesondere muss verhindert werden, dass nicht durch die Benetzung unter dem Giess trichter eine so starke Fällung eintritt, dass die Düse des Trichters sich verstopft.
Eine grosse Reihe langwieriger und kost spieliger Versuche haben nun zudem folgen den beschriebenen einfachen Verfahren ge führt, welches auch mit Giessunterlage ar beitet und keinen der beschriebenen Hängel erkennen lässt. Es stellt deshalb ein äusserst einfaches und technisch leicht durchführ bares Verfahren dar.
Es wurde nämlich beobachtet, dass bei der Bildung des Filmes nach der vollständigen Durchkoagulierung eine Zeitspanne vorhan den ist, in der die Giessunterlage trotz dieser Durchkoagulierung der Folie und des gleich zeitigen Vordringens des Fällmittels bis zur Giessunterlage vollkommen trocken ist. Diese Erscheinung beruht offenbar darauf, dass durch die osmotische Druckdifferenz zwi schen Füllbad und Viskose anfänglich eine Entwässerung des sich bildenden Crels statt findet, wodurch ein Ausscheiden von Fäll mitteln auf der Giessunterlage vermieden wird.
Da aber gleichzeitig in die koagulierte Schicht auch Fällmittel hineindiffundiert, ist die Gelschicht bald so mit Fällmitteln ge füllt, dass keine osmotische Druckdifferenz vorhanden ist. Dann wird Fällmittel auf die Giessunterlage vordringen.
Dieser osmotische Druckausgleich unl damit das Hindurchdiffundieren von Fäll- mitteln'durch die Gelschicht nach der Giess unterlage geht in verhältnismässig kurzer Zeit vor sich. Daher bleibt die Giessunter lage nach der Durchkoagulierung der Folie nur während einer kurzen Zeitspanne trocken. Gerade. diese Zeitspanne wird erfindungs gemäss ausgenutzt, um die Folie von der Un terlage abzunehmen.
Wie sich nämlich gezeigt hat, löst sich die Folie in diesem Zeitintervall leicht und ohne Hilfsmittel von der Giessunterlage ab.
Bei Überschreitung dieses Zeitintervalles dringt bald soviel Fällmittel auf die Giess unterlage, dass eine: Neubenutzung der Unter lage ohne vorherige Reinigung ausgeschlos sen ist. Bei rechtzeitiger Abnahme im Sinne der Erfindung dagegen bleibt keinerlei Ver unreinigung auf der ga.üz trockenen Giess unterlage zurück, die daher ohne jede Reini gung von neuem mit Zelluloselösung be schickt werden kann. Da.ss dieses so geführte Verfahren zur Herstellung endloser Folien sich bedeutend einfacher gestaltet, als die bisherigen.
Arbeitsweisen, dürfte ohne weite res einleuchten.
Im einzelnen sind für das Auftreten die ses Zeitintervalles die für die Folienherstel- lung massgebenden Faktoren, wie die Bewe gungsgeschwindigkeit der Giessunterlage, Zu sammensetzung und Temperatur des Fäll bades, Zusammensetzung und Reifegrad der Zelluloselösung bestimmend. Durch geeig nete Wahl und zweckmässige gegenseitige Abstimmung dieser Faktoren hat man es in der Hand, den Prozess so zu leiten, dass bei gegebener Apparatur die Filmabnahme von der Giessunterlage innerhalb des erwähnten Zeitintervalles erfolgt.
Die Folie wird dann weiter durch die be kannten Reinigungs- und Waschbäder ge führt, von wo aus sie über Trockenkalander läuft; im Bedarfsfalle kann vor der Trock nung noch ein Bad mit Weichmachungsmit- tel eingeschaltet werden.
Process for the production of foils, films, tapes etc. from solutions of cellulose derivatives. For the production of cellulose films from cellulose solutions, two basically different methods are possible today. One of these methods is protected by D. R. P. No. 287152, 249256 and 257227.
consists in letting the cellulose solutions enter the waste liquid from a wide, funnel-shaped nozzle. The cellulose solution, which coagulates in the precipitating liquid, is initially very sensitive to mechanical influences, which is why it is necessary to carry out the further hardening baths with the help of a large number of closely spaced rollers.
Here. the La gcruna of the numerous rollers, which in part has to happen within acidic liquids, presents extremely great difficulties. In addition, the cellulose films produced according to this method show strong streaks as a result of irregular shrinkage during coagulation, which has various disadvantages, for example optical and mechanical inhomogeneity.
The other methods differ from the first in principle in that they work with the help of a casting pad. In contrast to the previously described process, Han receives a glossy and quite homogeneous film. However, these methods with casting underlay had the disadvantage that the technical implementation was extremely difficult. It is too easy for residues of the material to be precipitated that have not fallen through completely to adhere to the casting substrate.
Attempts have therefore been made to bring all possible cleaning devices to the casting base, as described, for example, in American patent no. 798061. British Patent No. 28588/08 and D.R.P. No. 218010 use a scraper and brush for cleaning. Likewise, American Patent No. 1187929 uses a very complicated scratch cleaning device. Another American process aims to prevent contaminants from sticking. that the casting pad is rubbed with grease before the cellulose solution is applied (American patent no.
634.57l). Of course, these cleaning devices make work much more difficult and never bring full success, since even very small residues of, for example, half-length precipitated material or partially diffused precipitation bath are sufficient to disrupt the entire work process.
The disadvantage of sticking should now, according to D. R ,. P. No. 421383 can be avoided by the fact that the casting substrate 2 is evenly wetted with solvent before the cellulose solution is applied, so that when the cellulose solution is applied, precipitation occurs from below, which to avoid sticking to the casting substrate.
In practice, however, it has been shown that it is not easy, especially at higher Arbeitsgeschwindig speeds, to make the wetting of the casting substrate with precipitant so low and even that the process is always uniform and normal. In particular, it must be prevented that the wetting under the pouring funnel does not cause precipitation to such an extent that the nozzle of the funnel becomes clogged.
A large number of lengthy and costly experiments have now also followed the simple process described above, which also works with a casting underlay and does not reveal any of the hangings described. It is therefore an extremely simple and technically easy process.
It has been observed that during the formation of the film after complete coagulation there is a period of time in which the casting substrate is completely dry despite this through coagulation of the film and the simultaneous penetration of the precipitant to the casting substrate. This phenomenon is apparently based on the fact that the osmotic pressure difference between the filling bath and the viscose initially dehydrates the crel that is being formed, which prevents precipitants from separating out on the casting substrate.
However, since precipitant diffuses into the coagulated layer at the same time, the gel layer is soon so filled with precipitants that there is no osmotic pressure difference. Then the precipitant will penetrate onto the casting base.
This osmotic pressure equalization and thus the diffusion of precipitants through the gel layer after the pouring support takes place in a relatively short time. The casting substrate therefore only remains dry for a short period of time after the film has coagulated through. Straight. this period of time is used according to the invention to remove the film from the support.
As has been shown, in this time interval, the film becomes detached from the casting substrate easily and without tools.
If this time interval is exceeded, so much precipitant will soon penetrate the pouring base that it cannot be used again without prior cleaning. In the case of timely acceptance within the meaning of the invention, on the other hand, no contamination remains on the completely dry casting base, which can therefore be re-filled with cellulose solution without any cleaning. Since this process for the production of endless foils, carried out in this way, is much simpler than the previous ones.
Working methods should be obvious without further ado.
For the occurrence of this time interval, the decisive factors for film production, such as the speed of movement of the casting substrate, composition and temperature of the precipitation bath, composition and degree of ripeness of the cellulose solution, are decisive. With a suitable choice and appropriate mutual coordination of these factors, it is in the hand to manage the process in such a way that, with the given apparatus, the film is removed from the casting support within the mentioned time interval.
The film is then passed through the known cleaning and washing baths, from where it runs over a dry calender; If necessary, a bath with softening agent can be switched on before drying.