CH152208A - Verfahren zur Herstellung von Kunstfäden nach dem Trockenspinnverfahren. - Google Patents

Description

      Yerfahren    zur Herstellung Ton: nach dem     Trochenspinnverfahren.       Beim     Verspinnen    -von Lösungen von       Zellulosederivaten,    zum Beispiel     Acetylzellu-          lose    in flüchtigen     Lösungsmitteln    nach dem       Trockenspinnverfahren    erhält man gewöhn  lich Fasern mit abgeflachtem, wenig ge  gliedertem,     bändchen-    oder     -knochenförmigem          Querschnitt.        Man    hat     bäkl    erkannt,

   dass sol  che     Querschnitteformen        in        textiler        Beziehung     grosse Nachteile     mit    sich     bringen.    Die     aus     derartigen Fäden hergestellten Gewebe haben  besonders bei dunklen Färbungen     ein    ganz       unruhiges        "schippriges"        Ausselhen    und sind  auch     in    mechanischer Beziehung, insbeson  dere gegen Reibung weniger widerstands  fähig -als Stoffe aus     gleichartigem    Rohmate  rial mit     völligerem,

      kompakterem Faserquer  schnitt.  



  Es sind in der Folgezeit eine Reihe von  Verfahren     bekannt    geworden;     -die    darauf     ab-          zielen,        -,diesen    Übelstand zu     beseitigen    und  den     Querschnitt    im gewünschten Sinn zu     be-          einflüssen.    Von den -diesbezüglichen Vor-         schlägen    seien beispielsweise folgende auf  gefiihrt:  1. Verwendung von Spinnlösungen hoher  Konzentration mit zum Beispiel über 20,  zweckmässig sogar über 25 Gewichtsprozen  ten an     Zelluloseacetat.     



  2.     Verwendung    einer besonders reichlich  mit     Lösungsmitteldampf    beladenen Spinn  atmosphäre.  



  3.     VoraTärmung    der Spinnlösung vor dem  Ausspritzen der Fäden durch die Düsen.  Mit diesen Mitteln erzielt man Fäden von  mehr oder weniger völligem Querschnitt. die  den Nachteil     -der        "Schipprigkeit"    nur noch  in untergeordnetem Masse     aufweisen;    beson  ders bei niedrigem     Einzeltiter    der Fasern.       Typische        Querschnittsformen,    wie man sie  mit den vorgenannten Mitteln erhalten kann,  ,sind in     Fig.1    der beiliegenden Zeichnung  wiedergegeben.

   Vom Standpunkt des Kunst  seidenverarbeiters können diese     Querschnitte          jedoch    noch nicht als ideal bezeichnet wer  den. Abgesehen von einer mitunter doch      noch zu     erkennenden        ä;Sahipprigkeit"    haben  derartige Fäden wegen     ihrer    groben     Lap-          pung    eine verhältnismässig     geringe    Deckkraft  und neigen wegen     ihrer    grossen     Glätte    zu  Verschiebungen in den Geweben:

    Es war also eine noch     völligere,    rund  liche oder ovale Form mit stärkerer, aber  nicht zu grober Gliederung     (Zähnelung)    der       Schnittkante    anzustreben,     etwa    von der  Form, wie sie in     Fig.-2        wiedergegeben    ist.  



       Gegenstand    der vorliegenden Erfindung  ist     ein    neues     Spinnverfahren,    das gestattet,       diese    bei trockengesponnener Seide bisher  nicht bekannte     Querschnittsform    unter     Be-          dingungen    zu erhalten, die ein erfolgreiches  Arbeiten im laufenden     Betrieb    ermöglichen.

    Man verwendet hierbei     eine        vorgewärmte          Lösung    der Spinnstoffe in an sich bekannten       Lösungsmittelgemischen    mit zwei Haupt  komponenten mit     verschiedener    Flüchtig  keit, denen     höhers.edende    oder praktisch  nicht     flüchtige        Lösungs-,        Quellungs-    oder       Weichmachungsmittel    oder auch ändere Zu  satzmittel in geringer Menge einverleibt sein       können.        Mindestens    die eine der beiden  Hauptkomponenten,

       Und    zwar die     weniger          fliichtige,    soll ein- Nichtloser für     Idas    zu     ver-          spinnende        Produkt    sein und zweckmässig im  Verlauf der Verdunstung eine; die Erstar  rung beschleunigende Fallwirkung ausüben;

    das     leic-htflüehtige        Lösungsmittel    kann so  wohl für sich allein ein ' Loser für das     zu-          verspinnende        Zellulosederivat    sein, im Fälle  von     Acetylzellulose,    zum     Beispiel        Methyl-          acetat,    als     auch-    ein Nichtloser, der in Ver  bindung mit dem zweiten     Hauptlösungs-          mittel    ein gut lösendes Gemisch ergibt, beim       Verspinnen    von Nitrozellulose,

       zum    Beispiel       Äther-Alkohol.    Weitere Gemische dieser Art  speziell für     Acetylzellulosen        sind    zum Bei  spiel     Methyleuchlorid-Alkoho@l,        Methylfor-          miat-Methanol,        Dichloräthylen-Alkohol.     



  Erfindungsgemäss werden die durch Ver  spinnen solcher Lösungen, - zweckmässig- in  warmem     Zustand        erhaltenen    Fäden     unmittel-          bar    nach Verlassen der Spinndüse mit einem  zweckmässig     lösungsmitteldämpffreien    oder  _von     Lösungsmitteldampfgemisch,    insbeson-         dere    von der     höhersiedenden    Hauptkompo  nente und     den:

      - etwa vorhandenen - höher  siedenden     Zusatzmitteln    weitgehend befrei  ten gasförmigen     Verdampfungsmedium    in  gerichteter Strömung bespült, wobei bei  richtiger Wahl der Spinnbedingungen (Menge  und     Temperatur    des     Trockengasstromes,     Temperatur ,der Spinnlösung usw.) eine ge  nügend rasche     Erstarrung    unter     Bildung    des  gewünschten     Querschnittes        erfolgt.     



  Das die Fäden umspülende gasförmige       Verdampfungsmedium.,    im einfachsten Falle  atmosphärische Luft, kann ohne besondere       Vorwärmung        in    der     Spinndüsengegend    in die  Zelle eingeführt werden. Es kann aber auch  mit Vorteil     besonders    erwärmt werden auf  eine der     Dampftension    der     verwendeten    Lö  sungsmittel angepasste Temperatur.

   Um die  günstige Wirkung des Trockengases auf die  Fadenbildung möglichst zu steigern, wird  zweckmässig derart gearbeitet, dass der Gas  strom mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen     in     gerichteter Strömung von     aussen    her auf die  Fäden     auftrifft.    Diese bestmögliche     Aus-          nutzung    des Trockenmittels zur     Abführung     der     Lösungsmitteldämpfe        gestattet    es, die       Konzentration    der     Spinnlösung    so     weit-zu     senken,

       däss    ohne Verzicht auf     den-    aus  gezeichneten     Querschnitt        feinste        Einzelfäden     von 2 bis 3 Den. und darunter     erhalten     werden     können,        ohne    dass selbst     beim-    Er  spinnen gröberer Garne mit entsprechend  grösserer Anzahl von Einzelfäden, Trocken  gasmengen     erforderlich    sind, die     über    das  übliche hinausgehen.  



  Dies ist     wichtig,        einerseits,    weil bei gro  ssen Luftmengen     und    entsprechend niederen       Beladungen    an     Lösungsmitteldämpfen        eins     einfache und     wirtschaftliche    Wiedergewin  nung in Frage     gestellt    wird, anderseits, weil  bei der Herstellung von     Garnen    stärkeren       Gesamttiters        Luftmengen    erforderlich wären,  die die     .Sicherheit    des     Spinnens    beeinträch  tigen können.  



  Das     in    der Gegend der     Spinndüsen-    zu  geführte Trockengas wird; dem natürlichen       Bestreben    der sich abkühlenden; spezifisch      schweren     Lösungsmitteldämpfe    entsprechend,  am besten gleichsinnig mit .dem Lauf der  Fäden nach unten abgeführt und kann ent  weder am untersten     Schächtende    oder aus  einer beliebigen andern Zone der     Spinnzellen          entfernt    werden.

   Besonders wichtig und  wertvoll ist das neue Verfahren, wenn in an  sich bekannter Weise mit einem umlaufen  den     Tröckengasstrom    gearbeitet wird, .dem  kontinuierlich     Lösungsmitteldämpfe    zwecks  Wiedergewinnung und - Kondensation ent  zogen werden. Hierbei ist- darauf Bedacht  zu     nehmen;    dass .der Lösungsgehalt der in  der Düsengegend zugeführten Gase relativ  niedrig gehalten wird. Vor allem ist es not  wendig, dass die     höhersiedende    Hauptkom  ponente weitgehend entfernt ist, -weil sonst  die Verdunstung dieses     Lösungsmittels    aus  den Fäden und damit die endgültige Er  starrung zu stark verzögert würde.

   Andern  falls haben die Fäden Gelegenheit, eine  weniger völlige und gröber gegliederte Form,  unter Umständen sogar .die besonders nach  teilige     Bändchenform    anzunehmen.  



  Der Gehalt an     Lösungsmitteln,    insbeson  dere der Gehaltan der     höhersiedenden    Kom  ponente, wirkt     somit    dem     Einfluss    der       Trockengasmenge    entgegen.     -Man    hat es da  her bis zu einem gewissen Grad in der Hand,  die Verzögerung der Erstarrung infolge der       Restbeladung,        wie        sie        beim.     speziell bei     Wiedergewinnung        durch    Kon  densation unumgänglich ist, durch inten  sivere     Bespülung    der Fäden mit dem  Trockengas auszugleichen.

      Der Gehalt an der     bezw.    an den höher  siedenden - Komponenten im zugeführten  Trockengasgemisch hängt beim einfachen  Kondensationsverfahren ausschliesslich ab  von der Wahl der Kühltemperatur. Eine be  liebige Senkung derselben ist aus wirtschaft  lichen Gründen nicht möglich, da     4er    Kälte  verbrauch mit fallender     Temperatur    und da  mit die Kosten einer Kältekalorie rasch an  steigen. Es ist deshalb gerade beim     Kon-          flensationsverfahren    besonders wesentlich,  das Trockenmedium bestmöglich mit den    Fäden in     Kontakt    zu bringen.

   Man kann  dies in einfacher Weise zum Beispiel .dadurch  erreichen,     dass    man das Gas aus an geeig  neter Stelle angebrachten Düsenöffnungen in  horizontaler Richtung an die Spinnfäden       heranbläst.     



  Eine weitergehende, eventuell praktisch  vollständige     Beseitigung    der     Lösungsmittel-          .dämpfe    kann mit Hilfe eines der bekannten  Ab-     bezw.        Adsorptionsverfahren    erfolgen.  



  Um zur     Verbesserung    und Verbilligung  der     Wiedergewinnung    mit möglichst hoher       Beladung    und entsprechend geringem Durch  satz durch die Absorptionsapparate arbeiten  zu können, ohne dabei auf den     verbesserten          Querschnitt    zu verzichten, können die     Ab-          bezw.        Adsorptionsmittel    so gewählt werden,  dass eine selektive Entfernung der     Lösungs-          mittel-dämpfe    aus dem     Trockengasstrom    er  folgt, derart,

   dass die     höhersiedende    Kom  ponente oder Komponenten vorzugsweise  eventuell praktisch vollständig herausgenom  men werden, während vom     niedrigsiedenden          Hauptlösungsmittel    ein mehr oder weniger  beträchtlicher Teil im Gasstrom verbleibt.  



  Beispielsweise kann man bei Verwendung  eines Gemisches von     Dichloräthylen    und Al  kohol als Lösungsmittel ein Gemisch von       Kresol    und     Tetralin    als Absorptionsmittel  benutzen, das bei passend gewähltem Durch  satzverhältnis den Alkohol vollständig, das       Dichloräthylen    dagegen nur zu einem Teil  aus dem Gasstrom herausnimmt. Bei der  artigen Gemischen     bann    man auch vorteil  haft Kondensation und selektive Absorption.       zum    Beispiel mit Schwefelsäure,     Kresol    und  anderem mehr, kombinieren, man kommt  dann mit     wesentlich    geringerer Kühltempe  ratur im Kondensator aus.  



  Die     Absorptionsverfahren    sind den Ad  sorptionsverfahren im allgemeinen vorzu  ziehen, weil es leichter     gelingt,    eine kon  stante Zusammensetzung des abziehenden  Gasgemisches einzuhalten.  



       Beispiel:     17 Gewichtsteile einer     Acetylzellulose    mit  einem Essigsäuregehalt von zirka 54% und           einer-    relativen -Viskosität von     etwa    9,     be#          stimmt-nach    der Methode von Ost in 2%iger       Acetonlösung,        -werden-in    $3     Gewichtsteilen     eines Gemisches-- von     Methylenchloricl-Alko-          hol        im        Verhältnis    7 :

   3     -gelöst.        Diese     durch     eine    Düse     mit    20     Bohrungen-von     0,07 um     Durchmesser        in,    einer zylindrischen       Spinnzelle    - von üblicher     Dimension.    ver  sPonnen.

   Die     .Temperatur    der Lösung vor  dem.     Austritt    aus     der--Spinndüse        beträgt    zirka  48     Q,    die     Temperatur        in--der    Spinnzelle wird  in der Höhe - der Düse auf etwa 30  , im       untern        Teil    durch zusätzliche     Erwärmung     auf     etwa   <B>50'</B>     -gehalten:    Der     Zufluss-    der.

   Lö  sung zur -Spinndüse ist derart geregelt, dass  bei einem Abzug von-- 225     m/M.=    ein Faden  von 50     Denier        Gesamttiter    erhalten     wird.     Den     pinnfäderi        wird-        unmittelbar    nach dem       Austritt    aus     -der    Düse eine     gleichsinnig    mit.

    den.     Fäden    mit einer     Geschwindigkeit    von  3;5     m@/Std.        im        Kreislauf        umlaufende        Trock-          nungsatmosphäre    aus     ringförmig    angeordne  ten Düsen     zuggeleitet,

      der die Lösungsmittel  dämpfe vor dem     Wiedereintritt    in die Zelle  bis- auf 220-     gr        Methylenchlorid    und - 6     9r     Alkohol auf den     m3    Luft entzogen     wurden.     Man erhält     einen        Faden-    von     rundlichem    und  stark gegliedertem     Querschnitt        entsprechend          Fig.    2 mit einer Festigkeit von rund 1,

  5     gr          pruDenier    bei einer     Bruchdehnung    von zirka       28,"'o.    (Die     Viskositätsangabe    bezieht sich auf       .ein        Viskosimeter    nach     Os@Wald    mit einer       Durchflüsszeit    von 20 Sek. für 25     ems        reines     Aceton bei     2.0     .)

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Trockenspinnen fein- fädiger Kunstseide von völligem, ieisi- gelapptem Querschnitt, dadurch gekenn- zeichnet, =dass eine vorgewärmte Spinnlösung, bestehend aus einem Zellulosederivat und einem Löisungsmittelgemisch mit zwei Haupt komponenten von verschiedener Flüchtigkeit,

   von welchen mindestens die höhersiedende .das betreffende Zellulosederivat an sich nicht löst, derart versponnen wird, dass auf die aus tretenden Fäden kurz nach Verlassen der Spinndüse ein gasförmiges Verdampfungs= medium in gerichteter Strömung auftrifft. UNTERANSPR il CHE 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch,- - da durch gekennzeichnet, dass das -gasförmige VerdaMpfungsmedium in _ vorerwärmtem Zustand auf .die Fäden zur Einwirkung .gebracht wird. 2.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, -da durch gekennzeichnet, dass das- Verdamp- fungsmedium im Kreislauf umgewälzt und vom Dampf des höhersiedenden -An teils ,des Lösungsmittelgemisches weit gehend befreit wird.

   3,-Verfahren- gemäss Patentanspruch und _Unteränspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Entfernung von Lösungs- mitteldämpfen aus dem im- Kreislauf be wegten gasförmigen Medium mit - Hilfe selektiv wirkender Ab- bezw. Adsorptions- mittel bewirkt wird. 4.

   Verfahren gemäss - Patentanspruch, - da durch -gekennzeichnet, dass die beiden Hauptkomponenten des Lösungsmittel- gemisehes aus Methylenchlorid und einem unter<B>100'</B> siedenden Alkohol-bestehen.-