CH148066A - Verfahren zur Herstellung künstlicher Fäden aus Seidenfibroin. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung künstlicher Fäden aus     Seidenfibroin.       Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver  fahren zur Herstellung     künstlicher    Fäden,  welche aus vielen Einzelfasern zusammen  gesetzt sind, bei welchem Naturseide, zum  Beispiel     Naturseideabfälle,    ohne Zersetzung  in Lösung gebracht werden und die Lösung  in einem     Koagulationsbad    zu Fäden ver  sponnen wird.  



  Es ist schon mehrfach versucht worden,  Naturseide zu lösen und wieder zu endlosen  Fäden zu verspinnen, vorwiegend unter Ver  wendung von organischen Säuren als Lö  sungsmittel. Es wurden hierbei jedoch nur  harte, spröde Fäden erhalten, die keine Ähn  lichkeit mehr mit Seide aufwiesen. Die     er-          w        *ihnten    Lösungsmittel bewirkten einen zu  starken Abbau des empfindlichen     Fibroins.     Auch die Verwendung von Salzsäure wurde  schon in dem französischen Patent Nr.<B>354336</B>  vorgeschlagen. Diese     Lösungen    zersetzen sich  indessen bei gewöhnlicher     Temperatur    schon  in wenigen Minuten.

    
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    Wesentlich <SEP> bessere <SEP> Ergebnisse <SEP> liessen
<tb>  sich <SEP> bisher <SEP> nach <SEP> dem <SEP> Verfahren <SEP> von <SEP> P. <SEP> P.
<tb>  von <SEP> Weimarn <SEP> (zum <SEP> Beispiel <SEP> Kolloidzeit  schrift <SEP> 45, <SEP> S.38) <SEP> erzielen, <SEP> bei <SEP> welchem <SEP> die
<tb>  Seide <SEP> bei <SEP> höherer <SEP> Temperatur <SEP> in <SEP> neutralen,
<tb>  stark <SEP> wasserlöslichen <SEP> Salzen <SEP> gelöst <SEP> und <SEP> nach
<tb>  einer <SEP> Vorkoagulierung <SEP> zu <SEP> Fäden <SEP> ausgezogen
<tb>  wird. <SEP> Man <SEP> gelangt <SEP> auf <SEP> diese <SEP> Weise <SEP> zeit  weilig <SEP> zu <SEP> einem <SEP> der <SEP> Naturseide <SEP> ähnlichen
<tb>  Faden.

   <SEP> Ein <SEP> fabrikatorisches <SEP> Verspinnen <SEP> ist
<tb>  nach <SEP> diesem <SEP> Verfahren <SEP> schon <SEP> deshalb <SEP> kaum
<tb>  möglich, <SEP> weil <SEP> die <SEP> Vorkoagulation <SEP> sehr <SEP> lange
<tb>  Zeit, <SEP> eine <SEP> Viertelstunde <SEP> und <SEP> mehr, <SEP> bean  sprucht, <SEP> und <SEP> das <SEP> schwererkennbare <SEP> Koagula  tionsoptimum <SEP> innerhalb <SEP> enger <SEP> Grenzen <SEP> liegt..
<tb>  Auch <SEP> entmischen <SEP> sich <SEP> die <SEP> Salzlösungen
<tb>  leicht, <SEP> wodurch <SEP> eine <SEP> äusserst <SEP> zähe <SEP> Masse <SEP> ent  steht.

   <SEP> Nach <SEP> eigenen <SEP> Angaben <SEP> des <SEP> Erfinders
<tb>  kann <SEP> es <SEP> ferner <SEP> trotz <SEP> strenger <SEP> Einhaltung <SEP> der
<tb>  Bedingungen <SEP> geschehen, <SEP> dass <SEP> Fäden <SEP> geringer
<tb>  Qualität <SEP> resultieren <SEP> oder <SEP> überhaupt <SEP> kein
<tb>  Faden <SEP> erhalten <SEP> wird.         Versuche haben ergeben, dass die     erwähn-          ten    Nachteile nach dem Verfahren gemäss  vorliegender Erfindung behoben werden kön  nen.

   Gemäss dem Verfahren wird Seide in  Phosphorsäure gelöst, dann wird das Seiden  fibroin in     mindestens    einem     Koagulationsbad     in Fadenform wieder ausgefällt und hinter  dem letzten Bad werden die Fäden bis zu  einem     Fasertiter    von 1 den. ausgezogen. Aus  wirtschaftlichen Gründen verwendet man  vorteilhaft Seidenabfälle, die textil nicht  mehr verwertbar und daher niedrig im Preis  sind. Es hat sich gezeigt, dass auf diese  Weise     Seidenfibroin    bei gewöhnlicher Tem  peratur in einer viskosen und genügend lange  Zeit haltbaren Masse gelöst, und ohne Schwie  rigkeiten versponnen werden kann.

   So ist  zum Beispiel eine bei Zimmertemperatur her  gestellte Lösung von     Seidenfibroinabfällen    in  Phosphorsäure selbst bei gewöhnlicher Tem  peratur mehrere Stunden, bei 0   einen Tag  und länger ohne Beeinträchtigung der Rege  nerationsfähigkeit haltbar.  



  Zur Erlangung eines     Seidenfadens    aus  dieser Lösung werden zweckmässig     Fällbäder     in Gestalt wässeriger Lösungen von Alkali  salzen starker Säuren, wobei man den Bädern  zweckmässig     einen    Zusatz von     Alkalisalzen     der niederen Fettsäuren, wie     Natriumacetat     oder     Ammonformiat    gibt,     verwendet.    Diese  letzteren Salze haben den     Vorteil.,    beschleu  nigend auf die     Koagulation    einzuwirken, da  sie sich mit der Phosphorsäure unter Bildung  von Phosphaten umsetzen.  



  Versuche haben gezeigt,     da.ss    die Festig  keit und Weichheit der Fäden am besten aus  fallen, wenn man die     Koagulatiou    in zwei       hintereinandergeschalteten    Bädern vor sich  gehen lässt, von denen das erste eine schwä  chere     Fällwirkung    auf den Faden ausübt als  das zweite. Das erste Bad besteht zweck  mässig in der Hauptsache aus einer konzen  trierten Lösung von     Alkalisalzen    der Mine  ralsäuren.

   Dabei haben -sich überraschender  weise die besten Ergebnisse gezeigt, wenn  man nicht     Natriumsalze    oder     Kaliumsalze     für sich anwendet, sondern ein Gemisch der  gesättigten Lösungen von Kalium- und         Natriumsalzen.    Um die     Koagulationsge-          schwindigkeit    zu erhöhen, werden diesem       G        emisch    zweckmässig noch     '/,;    bis     '/3    seines  Volumens an einer gesättigten     Alkaliformiat-          oder        Acetatlösung    zugefügt.  



  Ferner hat sich im ersten Bad ein Zusatz  von Formaldehyd als günstig erwiesen, der  die Festigkeit des Fadens erhöht und die  Spinngeschwindigkeit zu steigern gestattet.  Bei einer derartigen Zusammensetzung er  möglicht schon- das erste Bad bei einer     Ba.d-          strecke    von nur 10 bis 20 cm ein einwand  freies Spinnen.  



  Das zweite Bad besteht     zweckmässig    in  der Hauptsache aus einer gesättigten Lösung  von     Alkaliformiat,    Acetat oder sonstigen       Alkalisalzen    der niederen Fettsäuren. Auch  die Salze von     Oxy-    oder     Oxosäuren    haben  sich im Gemisch mit den Salzen der ein  fachen Fettsäuren als günstig erwiesen, auch  können diese Salze schon dem ersten       Fällbad        zugeführt    werden. So haben  sieh die Salze der Milchsäure und der       Brenztraubensäure    als vorteilhaft erwiesen.

    Milchsaure Salze zum Beispiel haben die  günstige Eigenschaft, die Kristallisation der  Salze auf dem Faden nach     Verlassen    des  Bades aufzuhalten. Selbst nach Verlassen  des     zweiten        Fällbades    ist der Faden meist  noch     wasserläslich    oder mindestens in Was  ser stark     quellbar.    Erst wenn er zum Bei  spiel nach Durchlaufen einer längeren Luft  strecke auf das Fünf- bis Achtfache seiner  Länge ausgezogen wird, ist er     wa.s.serunlös-          lich    geworden und kann auf der Spule     salz-          ind    säurefrei gewaschen und geseift werden  Die so erzeugten Fäden zeigen noch den  Fehler,

   dass, zumal beim Spinnen aus Düsen  von vielen Löchern, die einzelnen Fasern  zum     Verkleben    neigen. Es hat sich nun ge  zeigt, dass durch eine geringe Abänderung  in der Zusammensetzung der sauren Spinn  lösung dieses     Zusammenkleben    auf ein so  geringes Mass eingeschränkt werden kann,  dass nach einer Nachbehandlung mit Netz  mitteln, Seifen und dergleichen die einzelnen  Fäden nicht mehr verkleben. Dieser Effekt  wird erreicht durch einen Zusatz von äthe-           risohen    Ölen, zum Beispiel Terpentinöl, zu  der ,sauren Spinnlösung. Es- genügen schon  sehr geringe Mengen, zum Beispiel 0,02 bis       0,1%    Ölzusatz, auf die     Spinnlösung    berech  net.

   Eine schwache Braunfärbung der Spinn  lösung ist bedeutungslos und hat keinen Ein  fluss auf die Farbe des fertigen Fadens.  Durch den Zusatz von ätherischen Ölen wird  zugleich die Loslösung der     einzelnen    Fasern  von der Düse erleichtert und damit die Spinn  sicherheit und die Gleichmässigkeit des     Titers     erhöht.  



  <I>Ausführungsbeispiel:</I>  Man löst einen Teil     Seidenabfälle    unter  Rühren oder Kneten in 10 Teilen 85     %        iger     Phosphorsäure und fügt der Lösung     0,04%     Terpentinöl zu. Die zähe, schwach gelb  braune Lösung wird filtriert und durch Zen  trifugieren von Luftblasen befreit. Das sonst  übliche Evakuieren zur Entfernung der Luft  blasen führt hier infolge der hohen Viskosi  tät nicht zum Ziel. Die Lösung wird aus  einem gekühlten Spinnkessel mit oder ohne  Verwendung einer Spinnpumpe durch eine  Glasdüse mit beispielsweise 120 Löchern von  0,08 min Durchmesser in das erste     Fällbad     gepresst.

   Dieses Bad enthält im Liter:  <B>132</B>     gr    Chlornatrium  122 " Chlorkalium,  21 ;,     Natriumlaktat,     25 "     Kaliumlaktat,     22 "     Natriumformiat,     28 "     Kaliumformiat,    und  15     "    Formaldehyd (wasserfrei).  Die Lösung enthält also 142     gr    Salzsäure,  34     gr    Milchsäure und 30     gr    Ameisensäure,       ;;e    zu ungefähr gleichen Teilen an Kalium  und Natrium gebunden. Die     Badstrecke    kann  10 bis 80 cm betragen.

   Nach Verlassen des  Bades wird der Faden zweckmässig über eine  leichtbewegliche Rolle durch das zweite Bad  geleitet, das aus einer gesättigten     Ammo-          niumformiatlösung    besteht, die mit etwa  ihres Volumens mit konzentrierter     Natrium-          laktatlö.sung    versetzt worden ist. Das zweite       Fällbad    wird zweckmässig möglichst lang,  mindestens 50 cm gewählt. Nach Verlassen    dieses Bades beschreibt der Faden einen  Luftweg von einem bis mehreren Metern.

    Der Abzug     wird    so eingestellt, dass bis zur  Beendigung der Luftstrecke kein nennens  werter Verzug des Fadens gegenüber der       Austrittsgeschwindigkeit    der Spinnlösung  aus den     Düsenlöclrern    .stattfindet. Erst nach  Durchlaufen der Luftstrecke wird der Faden       mittelst    einer Streckvorrichtung auf das  Fünf- bis Achtfache seiner Länge ausgezo  gen. Hierauf wird er auf der Spule ausge  waschen, geseift und getrocknet.

   Man erhält  weiche, glänzende Fäden bis zu einem     Ein-          zelfiter    von 1 den. und mit einer Trocken  festigkeit bis zu 2     gr    pro den. und mit einer       Nassfestigkeit    bis über 1     gr    pro den. bei einer  Dehnbarkeit von etwa 12     %    .  



  An die angegebene     Fällbadzusammen-          setzung    ist man nicht .streng gebunden; auch  ist das erste     Fällbad    lange Zeit brauchbar,  wenn es auch schon erhebliche Mengen Phos  phorsäure aufgenommen hat.  



  Die nach dem Verfahren erzeugten Sei  denfäden, zeigen nach Versuchen keine An  zeichen für einen stattgefundenen Abbau des       Fibroins.    Sie geben alle Reaktionen des  genuinen     Seidenfibroins    und drehen die  Ebene des     polarisierten    Lichtes unter Auf  treten von Farben wie die natürlichen Seiden  fäden. Das Röntgendiagramm der nach der  Erfindung erzeugten Fäden ist von dem der  natürlichen Seide nicht. zu unterscheiden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung künstlicher Fäden, welche aus vielen Einzelfasern zu sammengesetzt sind und aus Seidenfibroin bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass Seide in Phosphorsäure gelöst, das Seidenfibroin in mindestens einem Koagulationsbad in Fadenform wieder ausgefällt und hinter dem letzten Bad die Fäden bis zu einem Fasertiter von 1 den. ausgezogen werden. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Phosphorsäure, in der die Lösung der Seide erfolgt, ein ätherisches 01 zugesetzt wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden in einer konzentrierten Lösung von Kalium- und Natriumsalzen starker Mineralsäuren aus gefällt wird und nach Durchführung durch eine konzentrierte Lösung von Al kalisalzen der niederen Fettsäuren his zu einem Fasertiter von 1 den. ausgezogen wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, gekennzeichnet durch einen Zusatz von Formaldehyd zum ersten Bad. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 2 und 3, dadurch .gekenn zeichnet, dass mindestens dem ersten Bad Alkalisalze von Oxysäuren zugesetzt wer= den. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens dem ersten Bad Alkali salze von Oxosäuren zugesetzt werden.