CH426091A - Verfahren zur Herstellung von Viskose-Fasern - Google Patents

Description

  Verfahren     zur        Herstellung    von     Viskose-Fasern       Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel  lung von     Viskose-:Fasern    mit verbesserter     Reissfe-          stigkeit.     



  In der Technik des Spinnens von Fäden und  Fasern mit hoher Trocken- und hoher     Nassreissfe-          stigkeit    hat man schon die Anwendung eines     Modifi-          kators,    z. B.     Polyäthylenoxyd    oder Amine, in der  Viskose und/oder dem Spinnbad und auch das Spin  nen der     modifizierten    Viskose in     möglichst    urigereif  tem Zustand in einem Spinnbad, das einen hohen  Prozentsatz von Zinksulfat enthält, vorgeschlagen.  Die durch Spinndüsen austretenden Fäden oder  Fasern wurden auch schon gestreckt und gedehnt und  dann als Garne aufgewickelt oder als Stapelfasern       geschnitten.     



  Die Erfindung ermöglicht es, aus     Viskoselösung     Fäden oder Fasern für die Textilindustrie herzustel  len mit :einer hohen     Trockenreissfestigkeit    und einer  hohen     Nassreissfestigkeit    und die ausserdem ein  hohes     Verhältnis    von     Nassreissfestigkeit        zu        Trocken-          reissfestigkeit,    im allgemeinen in der     Grössenordnung     von 75 0/0 oder mehr, besitzen, so dass derartige  Fasern oder Fäden auch     mit    höherer Geschwindigkeit  als 50 m pro Minute verarbeitet, insbesondere ver  sponnen werden können.  



  Beim Verfahren gemäss der     Erfindung    werden  durch     Koagulierung    aus Viskose im Spinnbad erhal  tene Fäden nach dem Austreten aus dem Spinnbad  gestreckt und einer Wärmebehandlung unterworfen,  wobei die Wärmebehandlung während einer Dauer  von mindestens 10 Sekunden im gestreckten Zustand  der Fäden durchgeführt wird. Die Wärmebehandlung  kann mittels Wasser und/oder Dampf von einer Tem  peratur, die höher ist als jene mit welcher die Fäden  aus dem Spinnbad austreten, durchgeführt werden.    Bei Anwendung von heissem Wasser kann die  Temperatur vorzugsweise     zwischen    85  und 92  C  liegen und die Dauer der Wärmebehandlung vorzugs  weise zwischen 30 und 90 Sekunden betragen, damit  gute Resultate erzielt werden.  



  Die Wärmebehandlung kann wahlweise für die  oben erwähnte Dauer in einer einzigen Stufe oder in  mehreren Stufen durchgeführt werden, wobei in letz  terem     Falle    die Summe der Behandlungszeiten die  Dauer von mindestens 10 Sekunden, vorzugsweise 30  bis 90 Sekunden, betragen soll.  



  Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel  der Erfindung werden die Fäden in gestrecktem Zu  stand und in Berührung mit heissem Wasser oder  Dampf für eine Zeitdauer von wenigstens 10 Sekun  den, vorzugsweise aber 30 bis 90 Sekunden, durch  eine     Heizvorrichtung    gezogen, und zwar mit einer  Geschwindigkeit, die höher liegt als 50 m pro Minute.  Die höheren Geschwindigkeiten ergeben ein beson  ders wirtschaftliches     Arbeitsverfahen.     



  Wenn die Fäden aus :dem Spinnbad kommen,  dann enthalten sie normalerweise Säure und Salze;  dadurch wird das heisse Wasser, das im allgemeinen  für die Wärmebehandlung dient, säurehaltig. Es ist  festgestellt worden, dass dies nicht     nachteilig    ist,  selbst dann     nicht,    wenn Säuren und/oder     Salze,    die  normalerweise im Spinnbad verwendet werden, die  sem Heisswasser gegebenenfalls zusätzlich zugefügt  werden.  



  Damit man befriedigende Resultate erzielt, wer  den als Beispiel folgende Verfahrensbedingungen  empfohlen: Es wird von einer     Viskoselösung        ausge-          gangen,        welche        5,5        bis        8,5        %        kaustische        Soda        enthält     (alle Prozente sind Gewichtsprozente);

   sie enthält 6,0       bis        9,0        %        Zellulose        und        0,5        bis        4,0        %        (der        Zellulose         in der Viskose)     Polyäthylenoxyd,    das ein Molekular  gewicht von 1000 bis 4000 hat und zum Modifizieren  der     Viskoselösung    zwecks Verbesserung der Festig  keitswerte und zwecks Erzielung eines glatten Quer  schnitt-Umrisses der Fäden oder Fasern dient.

   Diese       modifizierte        Viskoselösung    wird bei einem     Reife-In-          dex    oberhalb 10     Hottenroth        (Salz-Index    etwa 4) bei  einer Viskosität von 40 bis 200     poises        (bei    20  C) in       einem        Spinnbad        versponnen,        das    6     bis        10        %        Schwe-          felsäure,        2,

  5        bis        12,0        %        Zink-Sulfat        und        12,0        bis          25,0        %        Natriumsulfat        enthält        und        ein        spezifisches     Gewicht von 1.260 bis 1.310 bei 35  C aufweist.

   Das  Spinnbad kann auch einen     Mo.difikator,    beispiels  weise     Polyäthylenoxyd        (Molekulargewicht   <B>1000</B> bis  4000), enthalten.     Die    Temperatur des Spinnbades  wird     zweckmässig    zwischen 45  und 65  aufrechter  halten.

   Das Spinnen wird in einem Trog durchge  führt, der ein     horizontales    Eintauchen von minde  stens 50 cm oder ein     vertikales    Eintauchen von mehr  als 30 m     ermöglicht.    Die     koagulierten    und     im    allge  meinen     teilweise    regenerierten Fäden werden nach  dem Austreten aus dem Spinnbad in einen Trog oder  eine andere     Behandlungseinrichtung    geführt, wo die  Fäden einer Streckwirkung und Wärmebehandlung  unterzogen werden,

   indem sie mit heissem Wasser  von     einer    Temperatur von     ungefähr    65  C oder  höher in     Berührung    gehalten werden oder auch mit  Dampf, der in die genannte     Vorrichtung    eingeführt  oder eingeblasen     wird,    um die Fäden zu erwärmen.  Das     heisse    Wasser, wenn solches angewendet wird,       kann    sauer gehalten werden.  



  Der Lauf der Fäden in der Behandlungsvorrich  tung ist     vorzugsweise    so     eingerichtet,        dass    die Fäden  für eine Zeitdauer von 30 bis 90 Sekunden     gestreckt     gehalten werden können, während sie     erwärmt    wer  den. Wenn also das Spinnen mit einer Geschwindig  keit von beispielsweise 60 m pro Minute vor sich  geht, soll eine Fadenlänge von ungefähr 60     m    in der  Behandlungsvorrichtung untergebracht werden kön  nen, beispielsweise dadurch,     dass    die Fäden über  einen Satz von in Abstand angeordneten     Umlenkwal-          zen    geführt werden.

   Die Fäden können durch das  Strecken um 50 bis 150 0/0 gedehnt werden, während  sie die Vorrichtung durchlaufen.  



  Nach einer andern     Ausführungsart    der Erfindung  können die Fäden gestreckt werden, während sie     in     schnellem     Durchgang    beispielsweise für 5 Sekunden  durch einen Streckbehälter laufen, in welchem     heis-          ses,    saures Wasser oder Dampf zirkuliert; dann kön  nen die so gestreckten Fäden zu einer     Heizvorrich-          tung    geführt werden, wo sie für eine solche Zeitdauer  unter Dehnung gehalten werden, dass die Totaldauer  der Wärmebehandlung mindestens 10 Sekunden be  trägt. Die Fäden können nach dieser Behandlung  zum     Stapelfaser-Schneider    geführt werden.

   An der  Behandlungsvorrichtung     kann    eine     Einrichtung    vor  gesehen sein, die dazu dient, die entwickelten Gase       abzuführen,    welche     Kohlendisulfid    enthalten, zwecks       Wiedergewinnung    des     Kohlendisulfids.     



  Das Verfahren kann auf Stränge oder Fäden aus    individuellen Spinndüsen einer Spinnmaschine zur  Erzeugung von Garnen in     Zentrifugalkammern    oder  auf Spulen angewandt werden. In diesem Fall ist die       Behandlungsvorrichtung        zweckmässig    so angeordnet,  dass die Verarbeitung getrennter Stränge von ver  schiedenen Spinndüsen möglich ist. Für     Stapelfasern,     wo     normalerweise    die Stränge von allen Spinndüsen  in     einem    oder mehreren Hauptsträngen zum Zwecke  des Schneidens     zusammengefasst    werden, ist das  neue     Verfahren        ebenfalls    nützlich.  



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren ist auch an  wendbar bei der Herstellung von     Kräuselfasern.     Auch andere Faserarten, beispielsweise spinngefärbte  Fasern und verschiedene     Denierzahlen    (Faserdicken),  können durch dieses     Verfahren        mit    verbesserten       Reissfestigkeiten,    insbesondere verbesserter Nass  reissfestigkeit, hergestellt werden.  



  Die erhaltenen Fasern zeichneten sich durch hohe       Trockenreissfestigkeit,    hohe     Nassreissfestigkeit        und.     insbesondere     durch    ein hohes     Verhältnis    von     Nass-          reissfestigkeit    zu     Trockenreissfestigkeit    aus.

   Unter       Trockenreissfestigkeit    ist die     Reissfestigkeit    zu ver  stehen, die dann erzielt wird, wenn ein Faden- oder  Faser-Material von der Zerreissprobe bei 20  C und       65        %        relativer        Luftfeuchtigkeit        konditioniert        worden     ist. Die durch das Verfahren     herstellbaren    Fasern  ermöglichen der     Textilindustrie    die Herstellung von  Produkten mit vergleichsweise höherer Dauerhaftig  keit, besserer Konstanz der Abmessungen und erhöh  ter Nassfestigkeit mit oder ohne besondere Behand  lungen.

   Eine zum Durchführen des Verfahrens  zweckmässige Behandlungsvorrichtung kann zusam  men mit bereits vorhandenen Maschineneinrichtun  gen verwendet werden.  



  Die folgenden Beispiele     .erläutern    die     Erfindung.     Alle Verhältnisse sind in Gewichtsprozenten ausge  drückt, wenn nicht anders vermerkt.  



  <I>Beispiel 1</I>  Eine Viskose, hergestellt aus     Reifen-Cord-Klasse     oder     -Güte-Holzschliff    bzw.     -Pulpe    und enthaltend  6     %        Natrium-Hydroxyd,    7     %        Zellulose        und    2     %        (auf     die Zellulose in der Viskose)     Polyäthylenoxyd    vom       Molekulargewicht   <B>1000</B> bis<B>1500</B> als     Modifikator,

            wurde        gesponnen        bei        einer        Viskosität        von        75        %        poi-          ses    und bei einer     Hottenrothzahl    von 13 in einem       Spinnbad,        das        7,5        %        Schwefelsäure,        7,

  5        %        Zinksulfat          und        14,7        %        Natriumsulfat        enthielt        (spezifisches        Ge-          wicht    des Spinnbades<B>1280</B> bei 35  C).

   Die gespon  nenen Fäden wurden in horizontaler Richtung in  einer     Eintauchtiefe    von 75 cm durch das     Spinnbad     (Temperatur des Spinnbades 50  C) und dann durch  eine Behandlungsvorrichtung gezogen, in welcher  heisses Wasser von 90  C mit einem     Schwefelsäuren-          Gehalt    von 10 g pro Liter zirkulierte. Die Länge des  Wegs der Fäden in der     Behandlungsvorrichtung    war  60 m, und. die Spinngeschwindigkeit war 60 m pro       Minute.    Somit waren     die    Fäden in gestrecktem Zu  stand für     mindestens    eine Minute der Wärmebehand  lung unterworfen.

   Die Walzen, die hierbei     zum    Strek-           ken    der Fäden verwendet wurden, waren     ausserhalb     der Behandlungsvorrichtung angebracht, und in der  genannten Vorrichtung liefen die Fäden einfach über  Führungsrollen. Die durch das Strecken gesamthaft       herbeigeführte        Dehnung        betrug        100        %.        Die        in        der     Vorrichtung entwickelten Gase und     Dämpfe    wurden  zwecks Rückgewinnung des     Kohledisulfids    nach aus  sen abgeführt.

   Die Fäden     wurden    nach der Streckung  und     Wärmebehandlung    zu einem     Stapelfaser-Schnei-          der        geführt.    Die     erzeugte        Stapelfaser    hatte 2,0       Denier,    eine     Trockenreissfestigkelt    von 3,50 g pro       Denier    und eine     Nassreissfestigkeit    von 2,85 g pro       Denier,

      so dass das Verhältnis von     Nassreissfestigkeit          zur        Trockenreissfestigkeit        81        %        betrug.       <I>Beispiel 2</I>       Eine        Viskose,        enthaltend        6,

  0        %        Natrium-Hydr-          oxyd        und    7     %        Zellulose        und        ausserdem        Polyäthylen-          oxyd    mit dem     Molekulargewicht    4000 als     Modifikator          (2        %        der        Zellulose        in        Viskose)

          wurde        gesponnen        bei     einer Viskosität von 100     poises    und bei einer     Hot-          tenrothzahl    von 20 in einem Spinnbad, welches 8,0 0/0       Schwefelsäure,        9,0        0/a        Zinksulfat        und        13,5        %        Natri-          umsulfat    enthielt.

   Die Temperatur des Spinnbades       war        60         C.        Das        Strecken        mit        100        %        Dehnung        wurde     vorgenommen, während der Strang für eine Dauer  von etwa 3 Sekunden durch eine Behandlungszone  durchgeführt     wurde,    welche aus heissem Wasser  (90  C) in einem Trog bestand. Die Spinngeschwin  digkeit war 60 m pro Minute.

   Der gestreckte Strang  wurde dann mittels angetriebener     Förderwalzen    über  einen Weg von 40 m     geführt    und unter Besprühung  mit kochend heissem Wasser gehalten. Der Strang  wurde in beiden Behandlungszonen unter Streckung  gehalten und     als        dann    für den     Schneidprozess    zu dem  Schneider geführt. Der am Schneider befindliche  Strang     hatte    keine Säure (was für die Verhinderung  von Korrosion günstig und nützlich ist), weil die  Säure durch die     Wasserbesprengung    weggewaschen  worden war.

   Die erzeugte Stapelfaser hatte 2,0       Denier    und eine     Trockenreissfestigkeit    von 3,28 g  pro     Dinier    und eine     Nassreissfestigkeit    von 2,76 g  pro     Denier,    was ein Verhältnis von     Nassreissfestig-          keit        zu        Trockenreissfestigkeit        von        84        %        ergab.       <I>Beispiel 3</I>       Eine        Viskose,        .die        6,

  5        %        Natrium-Hydroxyd        und          8,5        %        Zellulose        sowie        den        gleichen        Modifikator        wie     in Beispiel 2 in gleicher Zusammensetzung enthielt,  wurde in einem Spinnbad gesponnen, welches 10,0 0/0       Schwefelsäure,        3,5%        Zinksulfat        und        23,0%        Natrium-          sulfat    enthielt.

       Die    Fäden wurden dann mittels An  triebswalzen gestreckt und durch     Wärme    behandelt,  in der gleichen Art wie in Beispiel 2 erwähnt. Die  erzeugte Stapelfaser hatte 1,5     Denier,    eine     Trocken-          reissfestigkeit    von 3,5 g pro     Deiner    und eine Nass  reissfestigkest von 2,8 g pro     Denier,

      so dass sich ein       Verhältnis    von     Nassreissfestigkeit    zu     Trockenreissfe-          stigkeit        von        80        %        ergab.       <I>Beispiel 4</I>  Viskose,     ähnlich    oder gleich der in Beispiel 2 an  gegebenen, wurde gesponnen in     einem    Spinnbad     mit          einem        Gehalt        von        7,5        %        Schwefelsäure,

      8     %        Zinksul-          fat        und        12,5        %        Natriumsulfat        und        in        der        gleichen     Weise, wie in Beispiel 1 angegeben, gestreckt     und     durch Wärme     behandelt.    Die erzeugte     Stapelfaser     hatte 2,0     Denier,    eine     Trockenreissfestigkeit    von  3,

  70 g pro     Denier    und eine     Nassreissfestigkeit    von  3,04 g pro     Denier,    also ein Verhältnis von     Nassreiss-          festigkeit        zu        Trockenreissfestigkeit        von        82        %.        Die     Faser hatte auch eine gute permanente Kräuselung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Viskose-Fasern mit verbesserter Reissfestigkeit, wobei durch Koagu- lierung aus Viskose im Spinnbad erhaltene Fäden nach dem Austreten aus dem Spinnbad gestreckt und einer Wärmebehandlung unterworfen werden, da durch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung während einer Dauer von mindestens 10 Sekunden im gestreckten Zustand der Fäden durchgeführt wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wärmebehandlung mittels Wasser und/oder Dampf von einer Temperatur durchgeführt wird, welche höher ist als jene mit wel cher die Fäden aus dem Spinnbad austreten. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wärmebehandlung mittels Wasser mit einer Temperatur von 85 bis 92 wäh rend 30 bis 90 Sekunden durchgeführt wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wärmebehandlung in einer einzigen Stufe oder in mehreren Stufen durchgeführt wird, und zwar im letzteren Fall so, dass die Summe der Behandlungszeiten die Dauer von mindestens 10 Sekunden und vorzugsweise 3.0 bis 90 Sekunden be trägt.

   4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Fäden während des Durch ganges durch einen Streckbehälter gestreckt werden, in welchem heisses, saures Wasser oder Dampf zirku liert, worauf dann die so gestreckten Fäden zu einer Heizvorrichtung geführt werden, wo sie so lange un ter Streckung gehalten werden, dass die gesamte Wärmebehandlung mindestens 10 Sekunden, vor zugsweise 30 bis 90 Sekunden, beträgt. 5. Verfahren nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass die Fäden mit einer Geschwindigkeit von mindestens 50 m pro Minute durch die Behandlung geführt werden.

   6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Viskoselösung, die 5,5 bis 8,5 Gewichtsprozent kaustische Soda, 6;0 bis 9,0 Ge wichtsprozent Zellulose und 0,5 bis 4,0 Gewichtspro zent, bezogen auf Zellulose.

   Polyäthylenoxyd mit einem Molekulargewicht von<B>1000</B> bis 4 000 enthält, sowie einen Reifungs-Index über 10' Hottenroth, einen Salzindex von etwa 4 und eine Viskosität von 40 bis 200 pois.es bei 20 C aufweist, in ein Spinnbad versponnen wird, das ein spezifisches Gewicht von <B>1260</B> bis<B>13</B> 10 bei 35 C aufweist und 6 bis 10 Ge wichtsprozent Schwefelsäure, 2,5 bis 12,0 Gewichts prozent Zinksulfat, 12,0 bis 25,

   0 Gewichtsprozent Natriumsulfat und gegebenenfalls Polyäthylenoxyd mit einem Molekulargewicht von<B>1000</B> bis 4 000 enthält, wobei das Spinnbad eine Temperatur von 45' C bis<B>65'</B> hat und das Spinnen in einem Behälter bei mindestens 50 cm horizontaler Eintauchstrecke oder mindestens 30 cm vertikaler oder geneigter Ein tauchstrecke erfolgt,

   worauf die Fäden nach dem Austauchen aus dem Spinnbad in eine Behandlungs- vorrichtung geführt und in .dieser durch Strecken einer Dehnung unterzogen werden, und im gestreck ten Zustand, während 30 bis 90 Sekunden in Berüh- rung mit heissem gegebenenfalls sauer reagierendem Wasser von mindestens 65 C oder Dampf verblei ben.