Verfahren zur Herstellung von künstlichen Gebilden. Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zur Herstellung künstlicher Gebilde, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man auf eine Lösung des Einwirkungsproduktes we nigstens einer Halogenfettsäure auf Zellulose- xanthat eine .Flüssigkeit einwirken lässt, die auf die Lösung koagulierend und auf das frisch koagulierte Material plastizierend wirkt.
Auch bei diesem Verfahren haben sich, wie bei dem Verfahren des Hauptpaten tes, als Flüssigkeit, die koagulierend und pla- stizierend wirkt, starke Mineralsäuren, ins besondere starke Schwefelsäure, zum Beispiel Fällbäder, die nicht weniger als 35 %, vorteil haft nicht weniger als<B>50%</B> 1=I@SO, oder eine in bezug auf koagulierende und plastizierende Wirkung äquivalente Menge einer andern starken Mineralsäure enthalten, gut bewährt.
Nach dem vorliegenden Verfahren gelingt es, künstliche Gebilde, insbesondere Kunst fäden, herzustellen, welche neben hoher Fe stigkeit im trockenen und nassen Zustande auch eine gute Dehnbarkeit besitzen. Die Ausführung des Verfahrens kann in analoger Weise wie diejenige des Verfah rens des Hauptpatentes erfolgen, mit dem Unterschied, dass an Stelle der Einwirkungs produkte der Halogenderivate zwei- oder mehrwertiger Alkohole Einwirkungsprodukte von Halogenfettsäuren zur Verwendung ge langen.
Da die praktische Ausführung des Verfahrens des Hauptpatentes in der Patent schrift des Hauptpatentes eingehend geschil dert und durch eine grosse Anzahl von Bei spielen veranschaulicht ist, wird hier, um Wiederholungen zu vermeiden, auf die dor tigen Ausführungen verwiesen und die An zähl der Beispiele auf ein Mindestmass be schränkt. In diesen Beispielen sind die Teile als Gewichtsteile aufzufassen. <I>I.</I> (a bis e).
a) Man trägt 100 Teile Holzzellstoff Wassergehalt:<B>8%)</B> oder Baumwollinters (Wassergehalt: 6 bis<B>7%)</B> in 2000 Teile 18%iger Natronlauge bei<B>15'</B> C -ein und belässt sie darin drei Stunden, presst dann die Alkalizellulose ab, bis sie im Falle Holz zellstoff 300, im Falle Linters 840 Teile wiegt, zerfasert sie bei 11 bis 15 C durch zweieinhab bis drei Stunden, fügt hierauf im Falle Holzzellstoff 40 und im Falle Lin- ters 60 Teile.
Schwefelkohlenstoff hinzu, er laubt dem Schwefelkohlenstoff acht Stunden bei 18 bis 20 C einzuwirken, bläst einen etwa vorhandenen Überschuss an Schwefel kohlenstoff während 10 bis 15 Minuten ab und löst .das so erhaltene Xanthat unter Ver wendung von so viel Ätznatron und Wasser, dass,die erhaltene Lösung ungefähr 6,5 % ana lytisch bestimmbare Zellulose und 8 % NaOH enthält.
Nach vollzogener Lösung werden 60 Teile Monochloressigsäure in 6"0 Teilen Wasser gelöst und mit Natriumbikarbonat neutra lisiert der Viskose zugesetzt, gut eingerührt und das Reaktionsgemisch bei 15' C sich selbst überlassen. Die Spinnlösung wird drei mal durch Baumwolle filtriert, wobei zwei Filtrationen bald nach dem Zusatz der Chlor essigsäure durchgeführt werden, während die dritte unmittelbar vor dem Verspinnen erfolgt.
Die so erhaltene Spinnlösung wird nun vor dem Spinnen 96 bis<B>100</B> Stunden bei 15 0 C altern gelassen -und dann wie folgt versponnen: Man drückt die Spinnlösung mit einer Geschwindigkeit von 1,6 em' in der Minute durch eine Platindüse, die 100, Löcher von 0,08 mm Durchmesser enthält, in ein koagu lierend und plastizierend wirkendes Bad, das 57,5% HESO, enthält und eine Temperatur von 16 C hat, wobei man dem Faden eine Tauchlänge von 20 cm in der Schwefelsäure erteilt, den Faden dann 165 cm durch die Luft gehen lässt und ihn auf eine Spule aufwickelt,
die mit einer solchen Geschwin digkeit umläuft, dass\ von dem Faden un gefähr 18 m in der Minute abgezogen wer den. In der Luftdurchgangsstrecke sind drei Glaswalzen winklig zueinander angeord net, über welche der Faden läuft und die eine zusätzliche Streckung oder Zugwirkung auf den Faden ausüben. Der untere Teil der Spule läuft in Wasser um, so dass die Schwefelsäure entfernt oder beträchtlich ver dünnt wird, sobald der Faden die Spule er reicht. Die Fäden werden dann gewaschen, gereinigt, getrocknet, gezwirnt und in übli cher Weise fertiggestellt.
b) Arbeitsweise wie in a), jedoch mit der Abweichung, dass 6,6 em-' Spinnlösung in der Minute gefördert werden, dass die Abzugs- gesehwixidigkeit 40 m in der Minute beträgt und dass das koagulierend und plastizierend wirkende Bad<B>58%</B> H.>SO, enthält.
c) Arbeitsweise wie in a), jedoch mit dem Unterschied, da.ss 3,3 cm' Spinnlösung in der Minute gefördert werden, dass das koagulie- rend und plastizierend wirkende Bad 62 H,S0, enthält und eine Temperatur von 0 C hat und dass die Spinndüse 54 Löcher von 0,1 mm Durchmesser besitzt.
<I>d)</I> Arbeitsweise wie in<I>a),</I> jedoch mit dem Unterschied, dass 3 cm' Spinnlösung pro Mi nute gefördert werden, dass die Düse 24 Lö cher von 0,1 mm Durchmesser enthält, dass das koagulierend und plastizierend wirkende Bad<B>58%</B> HISO,, enthält und eine Tempe ratur von 0 C hat und dass die Tauch länge des Fadens im Fällbad 80 cm beträgt.
e) Arbeitsweise wie in b), jedoch mit dem Unterschied, dass 14 cm' Spinnlösung in der Minute gefördert werden, dass die Abzugs geschwindigkeit 120 m in der Minute beträgt und dass dem Faden keine zusätzliche Strek- kung gegeben wird.
1I. <I>(a.</I> bis e).
Arbeitsweise wie in einem der Beispiele I a) bis e), jedoch mit dem Unterschiede, dass statt 60 Teilen 50 Teile Monochloressigsäure verwendet werden und dass das durch den Zusatz von Monochloressigsäure' zu der Vis kose erzielte Reaktionsgemisch vor dem Spinnen drei oder vier Stunden täglich ge rührt wird.
Die Stärke der Spinnsäuren ist folgende: Spinnart a) 60 bis<B>61%</B> H2S0, " b) 63 bis 66 % H@>SOJ. " c) 65 bis<B>67%</B> HZS04, " d) 63 bis 64% H,S04. III. (a und b).
a) Die Herstellung der Viskose unter scheidet sich von derjenigen im Ausführungs beispiel I nur dadurch, dass zur Lösung des Zellulosexa.nthats so \viel Itznatron und Wasser verwendet wird, dass die erhaltene Lösung ungefähr<B>6,5%</B> analytisch bestimm bare Zellulose und 5 % NaOH enthält.
Nach vollzogener Lösung werden 40 Teile Monochloressigsäure in 40 Teilen Wasser gelöst und mit Natriumbikarbonat neutrali siert der Viskose zugesetzt, gut eingerührt und dann die Spinnlösung dreimal durch Baumwolle filtriert, wobei zwei Filtrationen bald nach dem Zusatz der Chloressigsäure durchgeführt werden, während die dritte unmittelbar vor dem Verspinnen erfolgt.
Die so erhaltene Spinnlösung wird nun vor dem Spinnen 96, bis 10 Stunden bei 15 C altern gelassen und dann wie folgt versponnen: Man drückt die Spinnlösung mit einer Geschwindigkeit von 3,3 cm-' in der Minute durch eine Platindüse, die 24 Löcher von 10,1 mm Durchmesser enthält, in ein koagu lierend und plastizierend wirkendes Bad. das 58 % H_2S04 enthält und eine Temperatur von 0. C hat, wobei man dem Faden eine Tauchlänge von 80 cm in der Schwefelsäure erteilt, den Faden dann mindestens 165 cm durch die Luft gehen lässt und ihn auf eine Spule aufwickelt, die mit einer solchen Ge schwindigkeit umläuft, dass' von dem Faden ungefähr 18 m in der Minute abgezogen wer den. Eine Zusatzstreckung wird dem Faden nicht gegeben.
Der untere Teil der Spule läuft in Wasser um, so dass die Schwefel säure entfernt oder beträchtlich verdünnt wird, sobald der Faden die Spule erreicht. Die Fäden werden dann gewaschen, gereinigt, getrocknet, gezwirnt und in üblicher Weise fertiggestellt.
<I>b)</I> Arbeitsweise wie in<I>a),</I> jedoch mit der Abweichung, dass 6,6 cm' Spinnlösung in der Minute gefördert werden, dass die Düse 100 Löcher von 0,08 mm Durchmesser besitzt, dass die Abzugsgeschwindigkeit 40 m pro Mi nute beträgt und dass das Fällbad 59 % H,SO, enthält. IV. .(a bis f).- a) Die Viskose wird genau nach Bei spiel II zubereitet.
Sobald die Viskose vollständig aufgelöst ist, werden<B>3</B>0 Teile Monochloressigsäure ge löst in 30 Teilen Wasser und mit Natrium= bikarbonat neutralisiert der Viskose zuge setzt und gut eingerührt. Die so erhaltene Spinnlösung lässt man 96 bis 100 Stunden bei 15 C altern und rührt während dieser Zeit täglich vier Stunden um. Die Lösung wird, wie in den vorhergehenden Beispielen beschrieben, filtriert und nach 96 Stunden wie folgt versponnen.
Man drückt die Spinnlösung mit einer Geschwindigkeit von 1,6 cm' in der Minute durch eine Platindüse, die -100 Löcher von 0,08 mm Durchmesser besitzt, in ein koagulierend und plastizierend wirkendes Bad, das 61 bis 63 % FI.SO, enthält -und eine Temperatur von<B>16'</B> C hat; die Tauch länge des Fadens in die Schwefelsäure be trägt 20 cm. Nach Verlassen des Bades lässt man den Faden 165 cm durch die Luft gehen und auf eine Spule aufwickeln, die mit einer solchen Geschwindigkeit umläuft, dass von dem Faden 18 m in der Minute abgezogen werden.
Bei seinem Durchgang .durch die Luft läuft der Faden über drei Glaswalzen, die winklig zueinander angeordnet sind und die eine zusätzliche Streckung oder Zug wirkung auf den Faden ausüben. Der untere Teil der Spule läuft in Wasser um, so .dass die Schwefelsäure entfernt oder beträchtlich verdünnt wird, sobald der Faden die Spule erreicht. Die Fäden werden dann gewaschen, gereinigt, getrocknet, gezwirnt und in übli cher Weise fertiggestellt.
b) Arbeitsweise wie in a), jedoch mit .der Abweichung, dass 3 em3 Spinnlösung in der Minute gefördert werden und dass die Spinn geschwindigkeit 30 m in der Minute beträgt.
c) Arbeitsweise wie in a), jedoch. mit dem Unterschied, dass 6,6 cm? Spinnlösung in :der Minute gefördert werden, dass die Spinn geschwindigkeit 40 m in der Minute beträgt und dass das koagulierend und plastizierend wirkende Bad 62 bis 64% H,S04 enthält. <I>d)</I> Arbeitsweise wie in<I>a),</I> jedoch mit dem Unterschied, dass 3,3 cm' Spinnlösung in der Minute gefördert werden, dass das koagulie rend und plastizierend wirkende Bad 65 bis <B>67%</B> H#.SO., enthält und eine Temperatur von 0 C hat und dass die Spinndüse 54 Lö cher von 0,1 mm Durchmesser aufweist.
e) Arbeitsweise wie in a), jedoch mit dem Unterschied, dass' 3 cd Spinnlösung in der Minute gefördert werden, dass die Düse 24 Löcher von 0,1 mm. Durchmesser besitzt, dass das koagulierend und plastizierend wirkende Bad eine Temperatur von 0 C hat und dass die Tauchlänge des Fadens in dem Bad 80 ein beträgt.
<I>f)</I> Arbeitsweise wie in<I>a),</I> jedoch mit dem Unterschied, .dass die Spinnlösung mit einer Geschwindigkeit von 14 cm' in der Minute gefördert wird, dass die Spinngeschwindig keit 100 bis 120 m in der Minute beträgt und dass dem Faden keine zusätzliche Strek- kung gegeben wird.
P. (a bis l).
a) Die Ausgangsviskose wird wie in Bei spiel I hergestellt, jedoch mit dem Unter schied, dass als Ausgangszellulose solcher Holzzellstoff -oder Baumwollinters verwendet werden, die Viskosen von sehr hoher Viskosi- t-ä.t ergeben, insbesondere wenn die Viskose eine etwas niedrige Menge Zellulose, zurr Beispiel weniger als 5 % , enthält und dass zum Auflösen des Zelluloseganthats eine sol che Menge Ätznatron und Wasser verwendet wird.
dass die erhaltene Lösung etwa 3 analytisch bestimmbarer Zellulose und un gefähr 5 % NaOH enthält; die Viskosität der so hergestellten Viskose beträgt im Vergleich zu Glyzerin von 31 'Be (spez. Gewicht 1,26) 1 bis 2 Grad.
Ünmittelbar nach dem Auflösen des Zelluloseganthats werden 60 Teile Monochlor essigsäure in 60 Teilen Wasser gelöst und mit Natriümbikarbonatneutralisiert der Viskose zugesetzt; gut eingerührt und die so erhal tene Lösung"bei 15 C altern gelassen. Wäh rend des Alterungsprozesses wird die Lösung dreimal durch Baumwolle filtriert und nach einem Altern von insgesamt 7? Stunden wie folgt versponnen:
Die Spinnlösung wird mit einer Geschwin digkeit von<B>3,7</B> ein- in der Minute durch eine Platin(lüse, die 1'00 Löcher von 0,08 mm Durchmesser besitzt, in ein koagulierend und plastizierend wirkendes Bad gedrückt, das 65 % H2S04 enthält und eine Temperatur von<B>16'</B> C hat; die Tauchlänge des Fadens in der Schwefelsäure beträgt 80 cm. Dann lässt man den Faden 120 cm .durch die Luft gehen und auf eine Spule aufwickeln, die mit: einer solchen Geschwindigkeit umläuft, dass eine Spinngeschwindigkeit von 18 m in der Minute erreicht wird.
In der Luftdurch- gangsstrecke sind drei Glaswalzen winklig zueinander angeordnet, über welche der Fa den läuft, um auf diese Weise dem Fadeii eine zusätzliche Streckung oder Zugwirkung zu erteilen. Der untere Teil der Spule läuft in Wasser um, so dass die Schwefelsäure ent fernt oder beträchtlich verdünnt wird, sobald der Faden die Spule erreicht. Die Fäden wer den dann gewaschen, gereinigt, gezwirnt und in der üblichen Weise fertiggestellt.
Der so erhaltene Faden besteht aus Ein zelfäden von 0,6 bis 0,8 Deniers.
b) Die Arbeitsweise ist die gleiche wie in a), jedoch mit dem Unterschied, dass die Temperatur des Bades 4'C beträgt.
c) Arbeitsweise wie in a) oder b), jedoch mit dem Unterschied, dass das koagulierend und plastizierend wirkende Bad<B>70'</B> % H.SO, enthält.
<I>d)</I> Arbeitsweise wie in<I>a)</I> oder b) jedoch mit dem Unterschied, dass das koagulierend und plastizierend wirkende Bad<B>60%</B> H2S0, enthält.
e) Arbeitsweise wie in<I>a)</I> oder<I>b)</I> oder e) oder d), jedoch mit dem Unterschied, dass 6,8 cm' Spinnlösung in der Minute gefördert werden und dass die Spinngeschwindigkeit 30 m. in der Minute beträgt.
Der Titer des Einzelfadens beträgt etwa. 0,6 bis 0,8 Deniers.
<I>f)</I> Arbeitsweise wie in<I>a)</I> oder b) oder c) oder d), jedoch mit dem Unterschied, dass 14,3 em" Spinnlösung in der Minute gefördert werden und da ss die Spinngeschwindigkeit 111 m in der Minute beträgt.
Der Titer der Seide beträgt etwa 1 bis 1,3 Deniers für den Einzelfaden.
<I>g)</I> Arbeitsweise wie in<I>a.)</I> oder<I>b)</I> oder e) oder d), jedoch mit dein Unterschied, dass die Spinndüsen 54 Löcher von 0,1 mm Durch znesser haben und dass die Spinnlösung mit einer Geschwindigkeit von 7,6 cm' in der Minute gefördert wird.
Der Titer des Einzelfadens ist etwa 2 bis 2,6 Deniers.
h) Arbeitsweise wie in g), jedoch mit der Abweichung, dass die Temperatur des koagu- lierend und plastizierend wirkenden Bades - 5 C beträgt.
i) Arbeitsweise wie in a) oder b) oder e) oder d), jedoch mit dem Unterschied, dass die Spinndüsen 2$ Löcher von 0,1 mm Durch- znesser besitzen und dass die Spinnlösung mit einer Geschwindigkeit von 6,8 ein" in der Mi nute gefördert wird.
Der Titer des Einzelfadens beträgt un gefähr -1 bis 5 Deniers.
<I>k,)</I> Arbeitsweise wie in<I>i),</I> jedoch mit dem Unterschied, da,ss die Temperatur des koagu lierend und pla.stizierend wirkenden Bades beträgt.
<I>l)</I> Arbeitsweise wie in f), jedoch mit dein Unter.ehied, dass die Spinnlösung mit einer Geschwindigkeit von 30 cm' in der Minute gefördert wird, dass die Spinngeschwindig keit ungefähr 10'0 bis 1\G0 m in der Minute beträgt, dass der Faden keiner zusätzlichen Streckung unterworfen wird und dass die Tauchlänge des Fadens 80 bis 10,Ocm beträgt.
V1. <I>(a</I> bis e). Die Arbeitsweise ist wie in irgend einem der Beispiele I (a bis e), jedoch mit der Abweichung, dass anstatt 60 Teilen Mono ehloressigsäure 60 Teile a-Brombuttersäure verwendet werden.
Die Stärke des koagulie- rend und plastizierend wirkenden Bades ist wie folgt: Spinnart a) 68 bis<B>70%</B> H=80" " b) 70 bis 71 % HZSO" " c) 71 bis<B>72%</B> H@S0i, 31 d) 67 bis 69 % 112S04. VII. (a bis e). Die Arbeitsweise ist wie in irgend einem der Beispiele I (a bis e), jedoch mit dem Unterschied, dass an Stelle der l@Ionochlor- essigsäure 40 Teile a-Brombuttersäure ver wendet werden.
Die Konzentration des koagulierend und plastizierend wirkenden Bades ist wie in den Beispielen I (a bis e). VIIl. <I>(a</I> bis e). Die Arbeitsweise ist wie in irgend einem .der Beispiele I (a bis e), jedoch mit dem Un terschied, dass an Stelle der Monochloressig- säure 30 Teile Dichloressigsäure der Viskose zugesetzt werden. Die Stärke des koagulie- rend und plastizierend wirkenden Bades ist wie in den Beispielen VII (a bis e). <I>IX.</I> (a bis e).
Arbeitsweise wie in irgend einem der Bei spiele IV (a bis e), jedoch mit dem Unter schied, dass an Stelle der Monochloressigsäure 30 Teile Dichloressigsäure verwendet werden. Die Stärke des koagulierend und plastizierend wirkenden Bades ist wie in den Beispielen VI (a bis e).
Es empfiehlt sich, die geeignetste Stärke des koagulierend und plastizierend wirkenden Bades in jedem Falle durch einen Vorversuch zu ermitteln. .
Nach den vorstehenden Beispielen gelingt es, Kunstseide zu erzielen, welche eine Trok- kenfestigkeit von über 2 gr pro Denier, eine Nassfestigkeit von über 1,5 gr pro Denier und eine Dehnbarkeit von 7 % und darüber besitzt.
Es kann auch in allen Beispielen ohne jede Streckung gesponnen werden, zum Bei spiel in einem koagulierend und plastizierend wirkenden Bad von geringer, mässiger oder grösserer Länge und ohne jede Vorrichtung, die den Fäden irgend eine besondere Strek- kung zwischen der Spinndüse und der Auf wickelvorrichtung geben könnte, zum Bei spiel ohne jede Richtungsänderung des Fa dens, ohne Anwendung von festen oder be weglichen Stäben oder Rollen, Häkchen oder Differentialrollen oder dergleichen.
Im Ge gensatz zu dem, was man aus den Erfah rungen mit Spinnen von Viskose in stark sauren Bädern erwarten würde, erhält man auch dann Fäden von einer fast gleich grossen oder nicht bedeutend niedrigeren Festigkeit und mit einer meistens grösseren, mindestens gleichen Dehnung wie mit besonderer Strek- kung gesponnenen Fäden, und zwar ungeach tet, ob die angewandte Spinngeschwindigkeit gross. (zum Beispiel mehr als 60 m je Minute), normal (30 bis GO m je Minute) oder sogar unternormal ist (zum Beispiel 10 bis 3-0 m je Minute).
Das Verfahren, bei dem ohne be sondere Streckung gesponnen wird, liefert auch dann gute Erfolge, wenn die Luftstrecke bedeutend verkürzt wird (zum Beispiel 40 bis 70 cm beträgt).
. X. Eine Spinnlösung, dargestellt wie in einem der vorhergehenden Beispiele beschrieben, wird in bekannter Weise durch einen geeig neten Trichter oder Schlitz in einer der in den vorhergehenden Beispielen genannten koagulierend und plastizierend wirkenden Bäder eintreten gelassen und das koagulierte Filmbad nach Durchlaufen dieses Bades in bekannter Weise gewaschen und getrocknet. In den vorhergehenden Beispielen kann man sich für die Herstellung der Viskose auch einer kürzer oder länger gereiften Alkali zellulose bedienen.
In den vorhergehenden Beispielen kann man an Stelle der Monochloressigsäure auch Monobromessigsäure oder Monojodessigsäure und an Stelle der in den vorangehenden Bei spielen verwendeten Halogenfettsäurederivate auch Halogenderivate einer andern Fett säure oder substituierten Fettsäure ver wenden, zum Beispiel a-Chlorpropionsäure oder a-Brompropionsäure oder a-Chlorbern- steinsäure oder a-Brombernsteinsäure oder ss-Chlormilchsäure usw.
Die in den vorhergehenden Beispielen zur Herstellung von Viskose verwendete Alkali zellulose kann man kürzere oder längere Zeit, zum Beispiel 24 bis 79 Stunden, bei 15 oder 20 C reifen lassen.